-------
| Библиотека iknigi.net
|-------
| Лев Васильевич Енджиевский
|
| Александра Викторовна Терешкова
|
| История аварий и катастроф
-------
Л. В. Енджиевский, А. В. Терешкова
История аварий и катастроф
Введение
В монографии представлено описание известных на сегодняшний день природных явлений – землетрясений, ураганов, торнадо, цунами, селей, оползней, эрозий почв, природных пожаров и других (гл. 1–6), негативно с высокой энергетической активностью влияющих на среду обитания всего живого на планете Земля.
На конкретных примерах проиллюстрирована эволюция этих явлений и их взаимоотношений с человеком.
Последний наряду с формальной регистрацией природных катаклизмов, что подтверждено историческими примерами из далекого прошлого, вырабатывает, хотя бы на подсознательном уровне, способы ослабления негативных последствий этих природных катастроф.
Однако глобальных результатов по управлению природными катаклизмами мировое сообщество, включая и научное, к настоящему времени не имеет. Более того, активная роль научной общественности, подталкиваемой постоянно возрастающими потребностями всего сообщества, порой приводит к порождению новых катастроф и аварий, активным творцом которых становится человек.
В гл. 7 – 17 рассматриваются примеры таких аварий в многоотраслевых сферах человеческой деятельности и различных средствах функционирования, созданных человеком уникальных сооружений и сложных технических систем.
Представление в едином формате различных по типам чрезвычайных событий позволяет по-новому оценить роль человека во взаимоотношениях «человек-природа». С одной стороны, он выступает как человек-созидатель, гениально познающий законы природы и успешно проникающий в ее среду, с другой – человек-разрушитель, результаты деятельности которого приводят к антропогенным авариям и катастрофам.
С целью более четкого понимания события, особенно природного характера, его разрушительного воздействия, длительности, повторяемости и специфики последствий в гл. 1–6 приводятся упрощенные общетеоретические сведения о событиях. При этом преследуется цель не глубокого познания события, а лишь его обобщенного представления для возможной оценки собственной безопасности и риска.
Некоторые из примеров должны восприниматься как исторические факты, другие – служить опытом для изменения среды обитания, третьи – отражать конкретные уроки человеческой беспечности, негативного легковесного отношения к технике безопасности, чрезмерного преклонения перед «русским авось» и др.
Рядовой читатель этой книги в конце ознакомления с ней может сделать вывод: его влияние, как и всего человечества, на возникновение и развитие природных катастроф в настоящее время ничтожно мало; в отношениях с антропогенными катастрофами и авариями он главный активный фигурант, от него всецело зависит то, быть или не быть соответствующим катаклизмам.
1. Основные понятия, определения, классификации аварий и катастроф
Катастрофа – событие с несчастными трагическими последствиями [1], обусловленное внезапным изменением внешних условий и воздействий, вызывающее негативные изменения среды обитания, разрушение различных строительных и других объектов, возбуждающее возникновение новых катастрофических событий с негативными воздействиями и угрозами для жизни людей, порой превышающими соответствующие проявления от первоначального (исходного) события.
Авария – выход из строя, повреждение какого-нибудь механизма, машины, устройства во время работы, движения [1]. Авария есть конкретное следствие катастрофы; следствие отклонения от нормального технического режима; локальное разрушение, обусловленное ошибками проектирования, накопленными в процессе создания и эксплуатации дефектами и другими факторами [2].
В историческом плане катастрофы и аварии были, есть и будут. Однако масштабность их негативного проявления постоянно будет изменяться: с одной стороны, уменьшаться ввиду того, что человеческое сообщество развивается, «умнеет», накапливает опыт прогнозирования природных катаклизм и учит упреждающе реагировать на них, с другой – увеличиваться также по причине интеллектуального развития. Проникая в глубины Вселенной и на микроуровне в структуру и физические свойства материи, человеческое сообщество создает гигантские сооружения и технические средства для интенсивного «выкачивания» природных ресурсов, развивает технологии синтеза новых материалов и целенаправленного разделения их атомов, а при возникновении каких-либо технологических нарушений весь этот накопленный ресурс превратится в источник новых, теперь уже антропогенных, катастроф и аварий.
Человечество, как утверждал ранее Вернадский, стало главной геологообразующей средой на Земле в XX в. Достигло оно этого как ростом своей численности, так и ростом и реализацией своих достижений и потребностей. Последние особенно быстро изменяют уклад жизни и влияют на ход эволюционного развития Земли. Диапазон такого воздействия весьма широк: от искусственного энерговыделения, по мощности сравнимого с природными явлениями, до перманентного ухудшения почвы, растительности, атмосферы, воды. Необходимо осознать опасность антропогенного влияния человечества на природу и огромную ответственность, стоящую перед ним. Решить эти проблемы человечество может лишь опираясь на науку, которая и должна определить пути перехода на устойчивое развитие человеческого общества на Земле.
Таким образом, причинами возникновения катастроф могут быть природные явления и антропогенные, спровоцированные активной деятельностью людей.
Природные явления – землетрясения, извержения вулканов, цунами, наводнения, сели, снежные лавины, ураганы, торнадо, смерчи и др.
Антропогенные – разрушения гидротехнических сооружений; взрывы на атомных электростанциях, хранилищах отработанного ядерного топлива (ОЯТ) и ядерно-технологических центрах, на складах боеприпасов; разрывы нефте– и газопроводов, резервуаров; катастрофические аварии на море и других видах транспорта; аварии в авиации и в космической отрасли на земле и в космосе; пожары и др.
По данным Международной федерации Красного Креста и Красного Полумесяца, на конец прошлого столетия:
• зарегистрировано более 150 тыс. смертей ежегодно, из них 95 % – по причинам природных катастроф, 5 % – по вине человека, незнанию, преступной халатности, самоуверенности и расчетов на «русское авось»;
• около 130 млн человек ежегодно остается без крова и имущества.
Научно-технический прогресс приводит к увеличению гибели людей, материального ущерба и существенному ухудшению среды обитания.
Частичные повреждения или обрушения зданий в процессе строительства и эксплуатации происходили и происходят во всем мире, во всех странах. Меняются только причины и характер ситуаций. С развитием науки, с разработкой новых конструкций и конструктивных схем зданий и сооружений возникают новые требования к их расчету, проектированию, изготовлению и монтажу. Возникают и новые, раньше не известные в практике строительства просчеты и ошибки и, как следствие, аварийные ситуации.
1.1. Проблемы антропогенных аварий – главный фактор безопасности
Указанные проблемы в различном наполнении должны затрагивать все территории земного шара. Мы же здесь для упрощения понимания сосредоточимся лишь на ограниченном числе региональных проблем безопасности Красноярского края [3].
Главное управление совместно с Управлением Енисейского округа Госгортехнадзора России, органами Госпожнадзора, центрами Государственного санитарно-эпидемиологического надзора проводят планирование мероприятий по недопущению возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС) техногенного характера.
Базовые положения системы управления безопасностью на федеральном уровне определены Законом Российской Федерации от 28 декабря 2010 г. № 390 «О безопасности» и Указом Президента РФ от 12 мая 2009 г. № 537 «О стратегии национальной безопасности Российской Федерации до 2020 г.».
Безопасность – состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства.
//-- Основные направления по защите населения в условиях чрезвычайных ситуаций --//
Основные направления по защите населения в условиях чрезвычайных ситуаций:
• инженерная защита;
• организация оповещения рабочих, служащих и местного населения прилегающих к аварийному объему территорий о возникшей чрезвычайной ситуации;
• проведение эвакуационных мероприятий.
Инженерная защита населения направлена на обеспечение выживаемости и жизнедеятельности населения в условиях чрезвычайных ситуаций [3]. Одним из путей решения задачи защиты производительных сил страны и населения является создание в населенных пунктах различных типов защитных сооружений, предназначенных для укрытия людей. В Красноярском крае на протяжении многих лет велась планомерная работа по наращиванию средств коллективной защиты. В настоящее время основная проблема заключается в прекращении строительства объектов гражданской обороны. Негативные тенденции в экономике и социальной сфере привели к тому, что начиная с 1992 г. строительство и ввод в эксплуатацию защитных сооружений как для населения, так и для работающих смен предприятий практически прекратились, хотя на территории края имеются объекты, где не решены вопросы защиты персонала.
Другая проблема связана с сохранностью имеющегося фонда защитных сооружений, их готовностью к приему укрываемых.
Эвакуационные мероприятия по вывозу и выводу населения и размещению его в загородной зоне являются одним из основных способов защиты населения от современных средств поражения.
Для непосредственной организации и проведения эвакуационных мероприятий решением начальника гражданской обороны (ГО) – губернатора края – созданы эвакуационные органы, которые работают во взаимодействии с Главным управлением, управлениями по делам ГО и ЧС городов и районов края и службами гражданской обороны.
Внутриведомственными инструкциями предусмотрен перечень мероприятий по предупреждению аварий на потенциально опасных объектах.
Например, на химически опасных объектах должны быть предусмотрены:
• решение вопросов организации и поддержания в постоянной готовности системы оповещения рабочих и служащих объекта и проживающего вблизи населения об опасности поражения активно-химическими и опасными веществами (АХОВ) и порядок доведения до них установленных сигналов оповещения путем создания локальных систем оповещения;
• согласование с руководством гражданской обороны города (района) вопросов использования формирований других объектов и средств оповещения в случае необходимости, порядка представления донесений о возникновении очагов заражения;
• обучение личного состава формирований объекта выполнению специальных работ по ликвидации очагов заражения;
• накопление индивидуальных средств защиты (промышленных, гражданских и изолирующих противогазов, средств защиты кожи) для обеспечения рабочих и служащих объекта, хранение и поддержание средств защиты в постоянной готовности;
• создание запасов средств для дегазации (нейтрализации АХОВ);
• оборудование емкостей, коммуникаций и производственных установок с АХОВ автоматическими и ручными устройствами, предотвращающими утечку АХОВ в случае аварии.
На взрывоопасных объектах необходимо обеспечить:
• прогнозирование возможных чрезвычайных ситуаций на основе анализа статистики возникновения их в течение определенного времени и состояния объекта;
• разработку организационно-технических мероприятий, направленных на повышение устойчивости и безаварийности работ, быструю ликвидацию аварий и катастроф с учетом конкретных особенностей каждого предприятия;
• проверку состояния технологического оборудования и вентиляционных систем объектов, условий складирования хранения и транспортировки взрывопожароопасных веществ и материалов, разработку мер по защите рабочих и служащих объектов и населения, проживающего вблизи взрывопожароопасных объектов, организацию обучения способам защиты и оказания первой медицинской помощи;
• подготовку сил и средств гражданских организаций к ликвидации последствий аварий и катастроф.
Мониторинг состояния природной среды и потенциально опасных объектов, оценка и прогнозирование возможностей возникновения ЧС, опасных процессов в техносфере осуществляется с использованием системы аварийного контроля, дежурно-диспетчерских служб промышленных объектов, а также краевой сети наблюдения и лабораторного контроля.
Деятельность Главного управления ГОЧС края по предупреждению техногенных чрезвычайных ситуаций, проведению мероприятий по подготовке к ликвидации чрезвычайных ситуаций не ограничивается организацией и проведением мероприятий на существующих производствах, транспортных коммуникациях, в жилищно-коммунальном хозяйстве. Главное управление рассматривает и планирует эти мероприятия еще на стадии сбора исходных данных и проектирования строительства объектов промышленности и социально-бытового назначения.
Промышленность, энергетика, транспорт, строительство и коммунальное хозяйство, другие отрасли экономики представляют собой сложнейшие комплексы инженерно-технических систем, сооружений и сетей, многие из которых работают в напряженном режиме и могут стать источником непосредственной опасности либо способствовать развитию вторичных поражающих факторов. В этих условиях резко возрастает значимость превентивных мер по подготовке к защите населения и территорий от возможных чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени, в число которых входят инженерно-технические мероприятия гражданской обороны и мероприятия по предупреждению ЧС.
//-- Основные угрозы и виды чрезвычайных ситуаций на территории Красноярского края --//
Особенности географического положения, природные и социальные условия, уровень развития промышленности и сельского хозяйства определили специфическую картину угроз на территории Красноярского края. Насыщенность сырьевыми ресурсами, значительные площади сельскохозяйственных земель, низкая плотность населения и его однородность, удаленность от государственных границ исключают военные угрозы, угрозы межнациональных и социальных конфликтов. На этом фоне основные угрозы связаны с чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера. На территории Красноярского края возможно возникновение следующих основных видов чрезвычайных ситуаций [3]:
1. Транспортные аварии (аварии на автодорогах, авиационные катастрофы, аварии пассажирских и грузовых судов речного и морского флота, на магистральных нефте– и газопроводах, транспорте с выбросом опасных химических, радиоактивных, биологических веществ и т.д.).
2. Пожары, взрывы, внезапные обрушения зданий и сооружений на промышленных и сельскохозяйственных объектах, в том числе на объектах, использующих радиационные источники.
3. Аварии с выбросом радиоактивных веществ на объектах ядерного цикла.
4. Аварии с выбросом химически опасных веществ и опасных биологических веществ на предприятиях.
5. Аварии на очистных сооружениях.
В табл. 1.1 представлены некоторые характеристики основных видов чрезвычайных ситуаций, отмечаемых на территории Красноярского края. Как видно из таблицы, наиболее масштабными по территории и потерям являются наводнения и лесные пожары. Наиболее высокие уровни рисков как техногенных, так и природных ЧС приходятся на южные, наиболее населенные и промышленно развитые районы края. Серьезную угрозу также представляют аварии на транспорте и в промышленности. В табл. 1.2 приводятся основные потенциально опасные промышленные объекты на территории края. Большинство объектов расположено в крупных городах (Красноярск, Ачинск, Канск, Минусинск).
Таблица 1.1
Характеристика основных видов чрезвычайных ситуаций

В Красноярском крае в двух городах расположены радиационно опасные объекты, возникновение ЧС на которых может вызвать радиоактивное заражение местности за пределами санитарно-защитных зон этих предприятий:
• г. Железногорск – с действующим производством по хранению ОЯТ;
• г. Дудинка – стоянка ледоколов «Таймыр», «Вайгач», лихтеровоза «Севморпуть» с действующими ядерными энергетическими установками (ЯЭУ).
Таблица 1.2
Основные потенциально опасные промышленные объекты

При аварии на Горно-химическом комбинате (г. Железногорск) с выбросом радиоактивных веществ возможно образование зоны радиоактивного заражения территории Березовского, Емельяновского, Сухобузимского районов, городов Железногорск и Сосновоборск.
Особое значение в условиях края имеет угроза катастрофического затопления при разрушении и прорыве плотин гидроузлов: Красноярской, Саяно-Шушенской, Братской и Усть-Илимской ГЭС. В зону катастрофического затопления попадает 7 городов (Дивногорск, Красноярск, Сосновоборск, Енисейск, Лесосибирск, Минусинск, Железногорск), 17 сельских районов и до 145 населенных пунктов.
Производственный потенциал, состояние основных фондов тесно взаимоувязаны с вопросами безопасности техногенной сферы.
На территории Красноярского края действует более 2 200 предприятий, эксплуатирующих потенциально опасные объекты, оказывающие негативное воздействие на окружающую среду и способные в случае аварии привести к возникновению ЧС техногенного характера.
Наибольшее воздействие на окружающую среду оказывают горнодобывающие (включая угольные) предприятия, объекты химической и нефтехимической промышленности, нефтеперерабатывающего комплекса, металлургические производства и предприятия тепловой энергетики.
Источником загрязнения окружающей среды являются и хранилища отходов рудообогащения. Общий объем отходов рудообогащения в хвостохранилищах в настоящее время составляет 160,3 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, химические элементы которых неконтролируемо участвуют в биогеохимических круговоротах. Только на золотодобывающих предприятиях Северо-Енисейского района в течение года образовывается около 1 млн т отвалов с отходами 1 – 2 класса токсичности. Основная масса опасных промышленных отходов размещена в специально отведенных местах. Общая площадь мест хранения отходов производства составляет 2 680 га. Кроме того, под техногенные отвалы, терриконы, шлакозолоотвалы общим объемом 390 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
отчуждено 2 180 га земель. За последние десятилетия на территории Красноярского края накоплены огромные объемы промышленных отходов, общая масса которых продолжает интенсивно нарастать.
Проблемы безопасности, особенно экологической и обусловленные крупными авариями на производствах, усугубляются приватизацией и сменой собственника.
Психология «временщиков»: главное – сиюминутная прибыль, а проблемы безопасности вне их интересов и компетенций. По вине таких собственников происходит нарастание числа аварий. Причины: использование выработавшего свой ресурс оборудования на промышленных предприятиях, нехватка средств на своевременную модернизацию, пренебрежение нормами и правилами технологических процессов, низкая производственная и исполнительская дисциплина технического персонала и многое-многое другое.
Среди этого «другого» еще одна практически не звучавшая до сих пор тема. В настоящее время стремительно выросло количество фирм, предлагающих свои услуги по экспертной оценке безопасности промышленных объектов. Масса морально и физически устаревшего производства при острейшей необходимости его дальнейшей эксплуатации (а иначе как выживать сегодня многочисленным городкам, образованным много лет назад для обслуживания одного промышленного монстра, как обеспечить занятость населения, социально-экономическое существование региона?) требует от администрации предприятий хотя бы какой-то видимости соблюдения норм безопасности.
Бывают причины и менее уважительные. Недавно на одном «старом» химическом заводе произошло массовое отравление работающего персонала из-за беспредельно завышенной загазованности вредными парами. Причем согласно требованиям правил безопасности во всех цехах предприятия были установлены специальные импортные датчики, фиксирующие малейшее присутствие в воздухе опасного газа. Но они не подняли тревогу, потому что администрация предприятия, не желая расставаться с прибылью, приказала их выключить.
К основным причинам возникновения аварийных ситуаций, промышленных аварий и катастроф относятся:
• недопустимый, прогрессирующий износ средств производства, особенно технологического оборудования, транспортных средств и основных производственных фондов, превышающий в некоторых отраслях экономики 90 %;
• нарушение правил техники безопасности и технической эксплуатации промышленных производств;
• снижение качества сырья и продукции;
• недостаточная надежность систем обеспечения промышленной безопасности в горной промышленности, на транспорте, в энергетике, сельском хозяйстве;
• снижение уровня ведомственного контроля над выполнением правил и норм по вопросам, связанным с промышленной безопасностью;
• низкая культура производств, слабая технологическая дисциплина, снижение компетенции и ответственности, уход высококвалифицированных и даже уникальных специалистов из вредных и потенциально опасных производств в коммерческие непроизводственные сферы;
• увеличение масштабов использования взрывоопасных, пожароопасных, химически активных, радиационных и биологически опасных веществ, производств и технологий, особенно во вновь образованных малых и совместных предприятиях;
• изношенность коммуникационных систем;
• недостаточность и несогласованность превентивных мероприятий (профилактики) по предупреждению и предотвращению вредных производственных воздействий, промышленных аварий и катастроф;
• нерациональное размещение на территории городов Красноярского региона вредных производств и потенциально опасных объектов, просчеты в их проектировании, строительстве и модернизации высокорисковых предприятий;
• отсутствие законодательной и нормативно-правовой базы в вопросах промышленно-техногенной безопасности, разработанной и принятой на региональном уровне;
• потеря или неквалифицированное управление частью собственности предприятий, в первую очередь системами обеспечения безопасности жизнедеятельности, со стороны новых владельцев;
• снижение инвестирования в сферу промышленной безопасности;
• понижение общего уровня образования, фундаментальных и прикладных научных исследований в сфере обеспечения промышленной безопасности;
• значительное сокращение расходов на научные и опытно-конструкторские работы по созданию и закупке специальных технологий промышленной безопасности, а также средств жизнеобеспечения.
Вместе с тем следует отметить, что безопасность как свойство и объективный показатель деятельности промышленных предприятий не планируется, не нормируется и не прогнозируется в большинстве случаев. До настоящего времени отсутствуют объективные методы оценки обоснованных критериев работоспособности промышленных предприятий и сооружений, не исследованы общие закономерности и конкретные механизмы развития социально и экологически опасных ситуаций в районах строительства и эксплуатации производственных объектов.
1.2. Градостроительные проблемы и безопасность строительного комплекса
Безопасность градостроительства – основа безопасности населения городов.
Современный город превратился в сложную техническую систему (СТС). При этом он стал носителем как достоинств, так и негативных факторов, влияющих на безопасность его населения и окружающей среды [3]. Город является также структуроформирующим ядром территориальных систем, играя роль фокуса тяготения населения, транспорта, информации и т. п.
Региональный аспект безопасности связан со спецификой экономико-географической ситуации, которой характеризуется Восточная Сибирь в целом и Красноярский край в частности. В первую очередь это большие размеры территории, неравномерность ее освоения, низкая плотность заселения. Условия неравномерности расселения определяют региональную систему населенных мест как «очаговую», отражая тем самым ее моноцентрический характер. Моноцентрия достаточно устойчива. Так, на 1 января 2000 г. в Красноярском крае проживало 3 038,9 тыс. чел. Доля городского населения составляла 74,4 %. Из них насчитывалось, тыс. человек: в Красноярске – 877,8; Норильске – 238,9; Ачинске – 123,7; Канске – 107,5; Минусинске – 75,7; Дудинке – 31,5; Енисейске – 21,6.
Антропогенные факторы связаны с конкретной созидательной деятельностью людей и в условиях Сибирского региона характеризуются масштабностью и глобальностью поставленных задач, решение которых осуществлялось экстенсивными методами. Огромные территории и богатейшие ресурсы обусловили приоритет затратным технологиям. Так, экстенсивный характер градостроительной деятельности подтверждается уменьшением посевных площадей, сокращением лесных массивов и последовательным увеличением ареалов техногенного использования территорий. В результате активной деятельности человека произошли серьезные изменения окружающей среды, которые повлияли на различные стороны жизни населения. Налицо возрастание противоречий в вещественных, энергетических, информационных, культурных связях общества с природой.
На протяжении последних лет жизнедеятельности рассмотренные факторы сибирских городов проявили свою специфику особо отчетливо, усилив дисбаланс их развития. Вследствие этого вопросы комфортного и безопасного проживания обострились. Комплекс проблем, характеризующих ситуацию, представлен на рис. 1.1. Сложилось так, что в городской застройке находятся вредные производства, склады горючего, ядохимикатов, ТЭЦ, котельные и пр., что недопустимо в принципе. Такая ситуация требует проведения анализа и выработки мер безопасности, вплоть до выноса объектов за черту города.
Рис. 1.1. Комплекс проблем и факторы безопасного градостроительства
В качестве мер защиты необходим комплексный подход к вопросам градостроительной экологии с анализом развития города через призму воздействия на окружающую среду и условия существования человека (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Составные элементы безопасности
Жилищный фонд Красноярского края можно условно разделить на пять основных групп:
1.Старые здания и сооружения, построенные в ХIX – начале ХХ вв., – менее 5 %.
2. Постройки 20 – 50-х гг. – около 25 %.
3. Массовое крупнопанельное строительство 60 – 80-х гг. – 35 %.
4. Дома улучшенной планировки – 32 %.
5. Индивидуальное (элитное) жилье – около 3 % (с тенденцией увеличения).
Формирование промышленных комплексов и строительство промышленных зданий и сооружений в регионе происходило импульсивно:
• в начале ХХ в. было обусловлено строительством Транссибирской магистрали;
• 50-х гг. – началом Великой Отечественной войны и эвакуацией заводов из западных районов страны;
• 60 – 80-х гг. – интенсивным развитием цветной металлургии, энергетического, машиностроительного, химического комплексов.
Наиболее негативное влияние на инфраструктуру г. Красноярска оказал второй период. Ситуация начала Великой Отечественной войны не позволяла с достаточной обоснованностью осуществлять выбор и инженерно-, гидро– и геологические обоснования площадки под строительство промышленных объектов и их конструктивных решений.
Определяющим условием обеспечения безопасности и надежности зданий и сооружений является правильный и всесторонний учет природных и климатических воздействий. Однако в связи с недостаточной изученностью отдельные районы Красноярского края на картах районирования территории страны по климатическим характеристикам представлены схематично.
Согласно нормативной карте ОСР–97 «Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации» южные районы Красноярского края, а также соседние республики Хакасия и Тыва расположены в зоне Саянских сейсмических разломов и примыкают к Байкальской рифтовой зоне. Для этих регионов существует высокая вероятность землетрясений силой 6 – 8 баллов. В сейсмически активной зоне Красноярского края располагаются более 300 опасных промышленных объектов: химические производства, хранилища химически опасных веществ, ядерные промышленные и военные объекты, гидроэлектростанции, предприятия топливно-энергетического комплекса и др.
1.3. Классификация катастроф и аварий
Катастрофы, как правило, классифицируются по признакам природных проявлений – землетрясения, цунами, ураганы, сели и др. Что касается аварий, с учетом большого многообразия инженерных сооружений с существенными отличиями по материалам, условиям эксплуатации и другим особенностям создать единую системную классификацию, очевидно, невозможно.
Даже для более узкой задачи – классификации строительных объектов – подход у разных авторов различный.
Так, Ф. Д. Дмитриев выделяет в качестве главных факторов, являющихся причинами аварий, стихийные силы природы, несовершенство инженерно-технических знаний, социально-экономические условия, присущие капиталистическому обществу [4]; Мак-Кейг – невежество, экономию, небрежность, стихийное бедствие [5]; А. И. Кикин – силовые воздействийя, механические, физические и химические воздействия [6]; И. А. Мизюмский – ошибки проектирования, дефекты, возникающие в процессе производства работ; эксплуатации, недостаточную изученность условий работы и свойств материалов [7].
В книге [8] приведена классификация металлических конструкций по восьми причинам аварий:
1. Снег и непродуманная его очистка, наледи, производственная пыль; несоответствие фактических весов конструкций запроектированным; ветер; крановая нагрузка; динамическое воздействие нагрузки; температурные воздействия.
2. Перегрузка; отсутствие надлежащей развязки сжатых поясов; недостаточное количество или несвоевременная расстановка связей (постоянных и временных); большая гибкость элементов, эксцентричное приложение нагрузки; нарушение проекта производства работ (ППР); наличие вмятин и погнутостей; податливость монтажных стыков; несвоевременная или неправильная анкеровка опор; температурные деформации при неудачном закреплении связей; недостаточная толщина в листовых конструкциях; искажение геометрической формы (в резервуарах, балках и подобных конструкциях); неудачное крепление оттяжек, вант; следствие неудачной строповки при монтаже; включение в проект новых инженерных решений без достаточной экспериментальной проверки; ошибки в расчетах, в чертежах.
3. Хрупкое разрушение в результате применения хладноломких сталей и конструктивных форм элементов с пониженной хладостойкостью; хрупкое разрушение сварных швов; замена одних профилей другими; недостаточная прочность, жесткость и устойчивость; неудачный выбор расчетной схемы (несоответствие действительной работе конструкций); несоответствие чертежей, выполненных в стадиях конструкции металлические (КМ) и конструкции металлические и деталировка (КМД); наличие концентраторов напряжений; примитивный приближенный расчет конструкций; неудачное конструктивное решение главным образом узлов сопряжений; занижение расчетной нагрузки по сравнению с реальной; недооценка жесткости узлов, внецентренное прикрепление элементов; невыполнение требований ремонтопригодности; низкая квалификация исполнителей; отсутствие авторского и технического надзора.
4. Ошибки при выполнении сварки в зимнее время; строповке; неправильный порядок наложения сварных швов; некачественная сварка; дефекты хранения и транспортировки конструкций; дефекты укладки сборных железобетонных плит покрытия; неправильная временная расчалка конструкций; отступление от ППР; монтаж конструкций главным образом до приемки нулевого цикла; неверный выбор способа и порядка монтажа; повторная склепка и т. п.; применение некачественных материалов; низкое качество изготовления конструкций, монтажа; недооценка монтажных нагрузок; несвоевременная постановка связей жесткости; изгиб косынок в плоскости наименьшей жесткости при небрежном выполнении монтажа; устройство не предусмотренных проектом отверстий и пазов; невыполнение требований ремонтопригодности, ввод в эксплуатацию конструкций (зданий и сооружений) с существенными недостатками.
5. Подвеска к конструкциям различного вида дополнительного оборудования; отсутствие периодического осмотра состояния конструкций; перегрузка снегом, производственной пылью; коррозия стали; ошибки, допущенные при реконструкции сооружений и усилении конструкций; увеличение нагрузки без усиления конструкций, без регулирования в них напряжений; отсутствие защиты конструкций, работающих в агрессивных средах; устройство не предусмотренных проектом отверстий и лазов.
6. Усталостные разрушения; разрушения от старения; вибродинамическое действие кранов, подвижного состава и т. п.
7. Неравномерная осадка сооружения, железобетонных колонн под стальные подкрановые балки; дефекты в кирпичной кладке, на которую опираются металлоконструкции; потеря устойчивости основания; неравномерное промораживание грунта; наличие перекошенных закладных частей; пучение грунта; замачивание лессовидных грунтов; дефектность инженерно-геологических изысканий.
8. Различные обвалы, взрывы, подмыв фундаментов, обрушения, вышележащих конструкций, удары и т. п.; аварии, вызванные сейсмическими воздействиями, ураганными ветрами и наводнениями.
Исследования аварий привели к выводу о том, что к наиболее типичным сочетаниям основных причин аварий относятся потеря устойчивости и перегрузка независимо от того, в результате чего они произошли.
Необходимо отметить, что некоторые условности в определениях, принятых в классификации, всегда неизбежны. Отметим, что аварии, как правило, вызваны не одной причиной, а их сочетанием.
2. Землетрясения
Землетрясение – подземные толчки и колебания земной поверхности, возникшие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний. Интенсивность землетрясений оценивается в сейсмических баллах или определяется величиной магнитуды.
В СССР использовалась 12-балльная сейсмическая шкала (ГОСТ 6249–52) и шкала MSK-64 – шкала Рихтера [2]. Сейсмический балл – условная единица интенсивности землетрясения на поверхности земли. Шкала Рихтера – сейсмическая шкала магнитуд, основанная на оценке энергии сейсмических волн. Соотношение между магнитудой землетрясения по шкале Рихтера и его силой в эпицентре по 12-балльной шкале зависит от глубины очага. Шкала предложена в 1935 г. американским сейсмологом Ч. Рихтером.
2.1. Обобщенные сведения о землетрясениях
Распределение землетрясений территориально неравномерно. Оно определяется перемещением и взаимодействием литосферных плит.
Известны два главных сейсмических пояса: Тихоокеанский, охватывающий кольцом берега Тихого океана и выделяющий до 80 % всей сейсмической энергии, и Средиземноморский.
При землетрясениях движение грунта носит волновой характер. Волны трех типов распространяются с различными скоростями: продольные, поперечные и поверхностные. Колебания грунта в сейсмических волнах возбуждают колебания зданий и сооружений, вызывая в них инерционные силы. При недостаточной прочности (сейсмостойкости) конструкций происходят их повреждения различной степени или разрушения.
Сейсмическая опасность при землетрясениях определяется как интенсивными колебаниями грунта, так и вторичными факторами, к которым относятся: лавины, оползни, обвалы, опускание (просадка) и перекосы земной поверхности, разжижение грунта, наводнения при разрушении и прорыве плотин и защитных дамб, а также пожары.
Землетрясения могут быть вызваны естественными причинами (главным образом тектоническими процессами) или (иногда) искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут быть обусловлены подъемом лавы при вулканических извержениях.
Землетрясения принадлежат к самым разрушительным природным силам. Самое могучее землетрясение может быть в десятки тысяч раз мощнее атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму в 1945 г.
Сильные землетрясения носят катастрофический характер, уступая по числу жертв только тайфунам и значительно опережая извержения вулканов. Большинство землетрясений длится лишь несколько секунд, но в отдельных случаях продолжительность подземных толчков превышает минуту. К примеру, землетрясение 1906 г. в Сан-Франциско длилось всего 40 с (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Разрушения зданий под воздействием землетрясения 1906 г. в Сан-Франциско
Для облегчения понимания сложных динамических процессов, происходящих при землетрясениях, приведем данные, характеризующие количественные показатели сейсмических воздействий на здания, сооружения и систему жизнеобеспечения в городах и населенных пунктах.
Наиболее частая причина землетрясения – чрезмерные внутренние напряжения и разрушения пород. Потенциальная энергия, накопленная при упругих деформациях породы, при разрушении (разломе) переходит в кинетическую, возбуждая сейсмические волны в грунте.
Место разрушения породы называют гипоцентром, или очагом землетрясения. В зависимости от глубины Н очага землетрясения подразделяют на нормальные (при глубине 0–70 км), промежуточные (70–300 км) и глубокофокусные (более 300 км).
Проекция гипоцентра на земную поверхность называется эпицентром, а расстояние от эпицентра до некоторой точки земной поверхности – эпицентральным расстоянием R.
Интенсивность сейсмических воздействий на различные объекты зависит от гипоцентрального расстояния:

C увеличением расстояния С интенсивность уменьшается. Зону поверхности грунта в радиусе R < H считают эпицентральной. В ней преобладают колебания грунта вертикального направления. По мере удаления от эпицентра усиливается влияние горизонтальной компоненты колебаний, представляющей наибольшую опасность для зданий.
Классификация землетрясений по величине и мощности очага по Рихтеру ведется по шкале магнитуд (табл. 2.1). Для бытового представления характеристик землетрясений в технических источниках приводится схематизированная описательная шкала в варианте MSK– 64 (табл. 2.2).
Таблица 2.1
Шкала Рихтера, характеризующая величину землетрясений

Таблица 2.2
Схематизированная классификация землетрясений по шкале Рихтера в варианте MSK–64

Магнитуда землетрясения М – безразмерная величина, характеризующая общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясением, которая находится в пределах от 0,0 до 9,0.
Проявления землетрясений в тех или иных районах называют сейсмичностью.
Количественные показатели сейсмичности включают интенсивность, или магнитуду, и повторяемость, причем повторяемость (частота) снижается с увеличением магнитуды [9]. Магнитуда может быть определена через амплитуду Z , мкм, поверхностной волны и рас-m стояние R, км, до эпицентра землетрясения по формуле

Излучаемая в очаге землетрясения энергия Е, эрг, связана с магнитудой по формуле

где для сильных землетрясений а = 1,5; b = 11,8; для слабых – а = 1,8; b = 11.
Например, при землетрясении с М = 5,5 по шкале Рихтера Е = 10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
эрг.
Сильные землетрясения могут ощущаться на расстоянии тысячи километров и более. Так в асейсмичной Москве время от времени наблюдаются толчки интенсивностью до 3 баллов, служащие «эхом» катастрофических карпатских землетрясений в горах Вранча в Румынии; эти же землетрясения в близкой к Румынии Молдавии ощущаются как 7–8 – балльные.
Продолжительность землетрясений различна, часто число подземных толчков образует рой землетрясений, включающих предшествующие (форшоки) и последующие (афтешоки) толчки.
Интенсивность землетрясения (сейсмическая интенсивность, или балльность) характеризует силу землетрясения, которая зависит от расстояния, убывая от эпицентра к периферии.
Интенсивность сотрясений на конкретной площадке строительства по 12-балльной шкале может быть определена в зависимости от магнитуды землетрясения М, расстояния R до эпицентра, глубины очага Н, км, и региональных констант a -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, b -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
> c -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
по формуле

причем для России константы имеют значения а -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
= 3; b -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
= 1,5; c -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
= 3,5.
Сейсмический риск определяют с учетом сотрясений расчетной интенсивности от всех очагов вблизи площадки расположения объекта.
В нормах [10] расчетная сейсмичность фиксируется картой сейсмического районирования с указанными балльностями сотрясений.
Деление территории по степени потенциальной сейсмической опасности входит в задачу сейсмического районирования. Оно основано на использовании исторических данных (о повторяемости сейсмических событий, их силе) и инструментальных наблюдений за землетрясениями, геолого-географическом картировании и сведениях о движении земной коры.
Постоянные наблюдения за землетрясениями осуществляются сейсмической службой, в структуре которой функционирует сеть сейсмических станций, охватывающая весь земной шар. Создание такой сети станций начиналось в 1896 г. [11]. В 1915 г. таких станций было уже 60. Современная мировая сеть насчитывает более 2 000 стационарных сейсмических станций, данные которых систематически публикуются в сейсмологических бюллетенях и каталогах. Кроме стационарных станций используются экспедиционные сейсмографы, в том числе устанавливаемые на дне океанов. Экспедиционные сейсмографы засылались также на Луну, Марс и Венеру.
Изучением землетрясений занимается сейсмология. Волны, возникающие при землетрясениях, используются также для изучения внутреннего строения Земли, достижения в этой области послужили основой для развития методов сейсмической разведки. Наблюдения за землетрясениями ведутся с древнейших времен (начиная с I в. до н. э.). Во многих странах мира большое количество ученых проводят комплексные исследования по данной проблеме, однако до настоящего времени нет научно обоснованных достоверных методик по конкретному долгосрочному предсказанию места и времени будущих землетрясений.
2.2. Последствия землетрясений
Землетрясение можно рассматривать как многофакторное явление, оставляющее за собой многогранный след. И пока человечество не научилось предсказывать время и место возникновения землетрясения, оно не сможет эффективно им управлять и использовать энергетические ресурсы этого явления. В данной ситуации в памяти человечества откладываются лишь негативные проявления землетрясений. К ним следует отнести: природно-экологические, социально-экономические, природно-антропогенные.
Наиболее изучены и наглядно отражают сейсмическую опасность социально-экономические потери. За последние десятилетия учтенные экономические потери от землетрясений возросли на порядок и достигают около 200 млрд долл. за десятилетия. Если в предшествующее десятилетие в эпицентральной зоне, например, 8-балльного землетрясения средний убыток в расчете на одного жителя составлял 1,5 тыс. долл., то теперь он достигает более 30 тыс. долл. Естественно, что с повышением балльности (и магнитуды) возрастают площади пораженных территорий, а следовательно, и ущерб.
Число жертв землетрясений на земном шаре увеличивается. За последние 50 лет от них на Земле погибли 4,5 млн человек, т. е. ежегодно землетрясения уносят в среднем 9 тыс. человеческих жизней. Однако в период 1947–1976 гг. средние потери составляли 28 тыс. человек в год. С точки зрения как экологических, так и социальных последствий не менее важен и тот факт, что число раненых (включая тяжелораненых) обычно во много раз превышает число погибших, а число оставшихся бездомными превышает количество прямых жертв на порядок и более. Так, в зонах полного разрушения зданий (зоны 8 баллов и выше) количество жертв может составлять 1–20 %, а раненых – 30–80 %.
Воздействие сейсмических явлений на население включает как прямой социальный (гибель людей, их травматизм, потеря крова в условиях нарушения систем жизнедеятельности и т. п.), так и косвенный социальный ущерб, тяжесть которого зависит от размеров прямого и обусловлена резким на фоне материальных потерь изменением морально-психологической обстановки, спешным перемещением больших масс людей, нарушением социальных связей и социального статуса, сокращением трудоспособности и падением эффективности труда оставшихся в живых, частью отвлеченных от привычной индивидуальной и общественной деятельности. Сильное землетрясение, особенно в больших городах и в густонаселенных районах, неизбежно ведет к дезорганизации жизнедеятельности на тот или иной срок.
В рамках экологических проблем сильные землетрясения вызывают вторичные последствия. Из них отметим (на фоне повреждения и гибели ландшафтных и культурных памятников и нарушения среды обитания) возникновение эпидемий, рост заболеваемости и нарушение воспроизводства населения, сокращение пищевой базы (гибель запасов, потеря скота, вывод из строя или ухудшение качества сельскохозяйственных угодий), неблагоприятные изменения ландшафтных условий (например, оголение горных склонов, заваливание долин, гидрологические и гидрогеологические изменения), ухудшение качества атмосферного воздуха из-за туч поднятой пыли и появления аэрозольных частиц в результате пожаров, снижение качества воды, а также качества и емкости рекреационно-оздоровительных ресурсов.
Воздействие сильных землетрясений на природную среду (геологическую среду, ландшафтную оболочку) может быть весьма разнообразным и значительным, хотя в большинстве случаев ареал (зона) изменений не превышает 100–200 км.
Среди прямых, наиболее выразительных и значимых воздействий выделим следующие:
1) геологические, гидрологические и гидрогеологические, геофизические, геохимические, атмосферные, биологические;
2) природно-техногенные последствия, сказывающиеся на природной среде охваченного землетрясением района в результате нарушения (разрушения) искусственно созданных сооружений (объектов). Сюда можно отнести:
• пожары на объектах антропогенной среды, ведущие к экологическим последствиям;
• прорыв водохранилищ с образованием водяного вала ниже плотин;
• разрывы нефте-, газо– и водопроводов, разлитие нефтепродуктов, утечка газа и воды;
• выбросы вредных химических и радиоактивных веществ в окружающую среду вследствие повреждения производственных объектов, коммуникаций, хранилищ;
• нарушение надежности и безопасного функционирования военно-промышленных и военно-оборонительных систем, спровоцированные взрывы боеприпасов.
Приведенный список последствий землетрясений не полон, особенно в отношении отдаленных, часть из них нам еще неизвестна. Но и среди перечисленных некоторые не имеют пока достаточно определенных количественных характеристик и, соответственно, не могут быть оценены по степени опасности и объему причиняемого ущерба с необходимой полнотой и надежностью.
Лучше других известны геологические признаки, для которых в настоящее время можно привести количественные характеристики в соотношении с силой землетрясений. Представление о размерах очагов (в проекции на земную поверхность) для землетрясений различной силы дают табл. 2.3 и 2.4.
Размеры очагов землетрясений примерно определяют и ареалы разрушительных последствий. Эти ареалы могут охватывать площади в сотни и тысячи, а при самых сильных землетрясениях – в десятки тысяч квадратных километров.
Таблица 2.3
Размеры очагов землетрясений

Таблица 2.4
Зоны различной интенсивности сейсмических воздействий

Многочисленные и существенные нарушения ландшафтной среды (и, конечно, биосферы) не могут не повлечь за собой нарушений экологических условий на этих и прилегающих площадях. Наиболее значимые и легко выявляемые выражаются в уничтожении растительного покрова, местообитания животных (а подчас и их самих, равно как и людей), в нарушениях традиционных местообитаний и наземных миграционных путей, изменении водного режима, перераспределении водных запасов, ухудшении качества кормовых угодий и т. д.
Последствия сейсмического воздействия на здания и сооружения определяются, кроме интенсивности (балльности) землетрясения, типом здания, конструктивным решением и используемыми строительными материалами.
Анализ последствий землетрясений показывает, что здания различной конструкции получают следующие повреждения, если сейсмическое воздействие превышает расчетные (для зданий, запроектированных с учетом требований [9]) или здания не имели антисейсмических усилений.
В каркасных зданиях преимущественно разрушаются узлы каркаса. Особенно сильные повреждения получают основания стоек и узлы соединений ригелей со стойками, если размеры последних недостаточны и они не имеют усилений в виде вутов. Отсутствие вутов в ригелях приводит к разрушению узлов и к искажению формы здания, а иногда – его обрушению.
Разрушение стоек происходит в сечении у фундаментов, реже – у ригеля. Арматура выпучивается наружу, бетон по всему сечению дробится, а стойки укорачиваются.
В малоэтажных зданиях, если стены расположены вплотную снаружи стоек каркаса и опираются на фундаментные балки, в результате соударений в стенах появляются трещины, а иногда они полностью разрушаются.
В крупнопанельных и крупноблочных зданиях наиболее ответственными являются места стыковых соединений панелей и блоков между собой и с перекрытиями. Когда связи стыковых соединений недостаточны, отмечаются случаи взаимного смещения панелей, раскрытия вертикальных стыков, отклонения панелей и даже их обрушение. Крупноблочные здания выдержали сильные землетрясения в более чем 7 баллов в Петропавловске-Камчатском в 1959 и 1971 гг., получив повреждения в виде трещин.
В зданиях с несущими каменными стенами возникают косые и Х-образные трещины в простенках и глухих стенах, вертикальные трещины – в местах сопряжения продольных и поперечных стен (возможно выпадение стен наружу), трещины в местах заделки железобетонных перемычек; возможны сдвиг железобетонных перемычек, а также повреждение антисейсмического пояса.
В зданиях с несущими стенами из местных материалов (сырцовый кирпич, глиносаманные блоки и др.) разрушения носят катастрофический характер. Особо низкой устойчивостью обладают печи и дымовые трубы, разрушение которых часто вызывает пожары.
В деревянных зданиях (рубленых, сборно-щитовых, каркасно-заборных) повреждения стен при землетрясениях незначительны. Характерные повреждения в рубленых домах – щели в углах, в то время как каркасно-щитовые здания повреждаются более сильно. В каркасно-заборных домах из-за перекоса короткие бревна выходят из пазов и во многих домах наблюдается выпадение стен.
Наиболее существенные повреждения деревянных домов происходят при сдвиге по цоколю. Конструкции зданий можно расположить по убывающей сейсмостойкости в такой последовательности: каркасные, крупнопанельные, деревянные рубленые и сборно-щитовые, с несущими каменными стенами, со стенами из местных материалов.
Общее воздействие землетрясений различной балльности на поверхность земли и некоторые инженерные сооружения:
6 баллов. На сырых грунтах возможны видимые трещины шириной до 1 см, в горных районах отдельные случаи оползней. Возможны изменения дебита источников и уровня воды в колодцах;
7 баллов. В отдельных случаях оползни проезжей части дорог на крутых склонах и трещины на дорогах. Нарушения стыков трубопроводов. Возможны изменения дебита источников и уровня воды в колодцах. Иногда возникают новые или пропадают существующие источники воды. Отдельные случаи оползней на песчаных или гравелистых берегах рек;
8 баллов. Небольшие оползни на крутых откосах выемок и насыпей дорог, трещины в грунтах достигают нескольких сантиметров. Возможно возникновение новых водоемов. Во многих случаях изменяются дебит источников и уровень воды в колодцах. Иногда пересохшие колодцы наполняются водой или существующие иссякают;
9 баллов. Значительные повреждения берегов искусственных водоемов, разрывы частей подземных трубопроводов. В отдельных случаях искривление рельсов и повреждение проезжих частей дорог. На равнинах – наводнения; часто заметны наносы песка и ила. Трещины в грунтах достигают 10 см, а по склонам и берегам – свыше 10 см. Кроме того, большое количество тонких трещин в грунтах. Частые оползни грунтов, обвалы горных пород. На поверхности воды большие волны;
10 баллов. Опасные повреждения плотин и дамб. Серьезные повреждения мостов. Искривление железнодорожных рельсов. Разрывы или искривления подземных трубопроводов. Дорожные покрытия и асфальт образуют волнообразную поверхность. Трещины в грунте шириной несколько десятков сантиметров и в некоторых случаях до одного метра. Параллельно руслам водных потоков появляются широкие разрывы. Осыпание рыхлых пород с крутых склонов. Возможны большие оползни на берегах рек и крутых морских побережьях. В прибрежных районах перемещаются песчаные и илистые массы. Выплескивание воды в каналах, озерах, реках. Возникновение новых озер;
11 баллов. Серьезные повреждения мостов, плотин и железнодорожных путей. Шоссейные дороги приходят в негодность. Разрушение подземных трубопроводов. Значительные деформации почвы в виде широких трещин, разрывов и перемещений в вертикальном и горизонтальном направлениях. Многочисленные горные обвалы;
12 баллов. Изменение рельефа местности. Сильное повреждение или разрушение практически всех наземных и подземных сооружений. Радикальное изменение земной поверхности. Наблюдаются значительные трещины в грунтах с обширными вертикальными и горизонтальными перемещениями, горные обвалы и обвалы берегов рек на больших площадях. Возникают озера, а иногда водопады. Изменяются русла рек.
Реакция людей при землетрясениях, по имеющимся статистическим данным, такова: при землетрясении в 6 баллов многие люди, находящиеся в зданиях, пугаются и выбегают на улицу, некоторые теряют равновесие; при 7 баллах многие люди с трудом удерживаются на ногах; при 8 баллах – испуг и паника. Испытывают беспокойство даже водители транспортных средств; при 9 баллах наблюдается всеобщая паника.
Значительную роль играют предупреждения населения о возможных землетрясениях. Хотя надежность их прогнозирования в настоящее время невелика, однако известны примеры, когда прогноз имел реальное значение.
2.3. Наиболее сейсмические районы России
Первые сведения о сильных землетрясениях на территории России можно обнаружить в исторических документах XVII–XVIII вв. В качестве примеров отметим описание девятибалльного землетрясения (17 октября 1737 г.) в каталоге Камчатских землетрясений, а также каталог землетрясений на территории России, составленный в 1893 г. И. В. Мушкетовым и А. П. Орловым.
Территория Российской Федерации по сравнению с другими странами мира, расположенными в сейсмоактивных регионах, в целом характеризуется умеренной сейсмичностью. Наиболее сейсмоактивными являются регионы Северного Кавказа, юга Сибири и Дальнего Востока, где интенсивность сейсмических сотрясений достигает 8–9 и 9–10 баллов по 12-балльной макросейсмической шкале MSK– 64. Определенную угрозу представляют и 6–7-балльные зоны в густонаселенной европейской части страны.
В сейсмическом отношении территория России принадлежит Северной Евразии, сейсмичность которой обусловлена интенсивным геодинамическим взаимодействием нескольких крупных литосферных плит: Евроазиатской, Африканской, Аравийской, Индо-Австралийской, Китайской, Тихоокеанской, Северо-Американской и Охотоморской. Наиболее подвижны и, следовательно, активны границы плит, где формируются крупные сейсмогенерирующие орогенические пояса: Альпийско-Гималайский – на юго-западе; Трансазиатский – на юге; пояс Черского – на северо-востоке; и Тихоокеанский пояс – на востоке Северной Евразии. Каждый из поясов неоднороден по строению, прочностным свойствам, сейсмогеодинамике и состоит из своеобразно структурированных сейсмоактивных регионов.
В европейской части России высокой сейсмичностью характеризуется Северный Кавказ, в Сибири – Алтай, Саяны, Байкал и Забайкалье, на Дальнем Востоке – Курило-Камчатский регион и о. Сахалин. Менее активны в сейсмическом отношении Верхояно-Колымский регион, районы Приамурья, Приморья, Корякии и Чукотки, хотя и здесь возникают достаточно сильные землетрясения. Относительно невысокая сейсмичность наблюдается на равнинах Восточно-Европейской, Скифской, Западно-Сибирской и Восточно-Сибирской платформ. Наряду с местной сейсмичностью на территории России ощущаются также сильные землетрясения сопредельных зарубежных регионов (Восточные Карпаты, Крым, Кавказ, Центральная Азия и др.).
Характерная особенность всех сейсмоактивных регионов – примерно одинаковая их протяженность (около 3 000 км), обусловленная размерами древних и современных зон субдукции (погружение океанической литосферы в верхнюю мантию Земли), расположенных по периферии океанов, и их орогенических реликтов на континентах. Преобладающее число очагов землетрясений сосредоточено в верхней части земной коры на глубинах до 15–20 км. Самыми глубокими (до 650 км) очагами характеризуется Курило-Камчатская зона субдукции. Землетрясения с промежуточной глубиной залегания очагов (70–300 км) действуют в Восточных Карпатах (Румыния, зона Вранча, глубина до 150 км), в Центральной Азии (Афганистан, зона Гиндукуша, глубина до 300 км), а также под Большим Кавказом и в центральной части Каспийского моря (до 100 км и глубже). Наиболее сильные из них ощущаются на территории России. Каждому региону свойственны определенная периодичность возникновения землетрясений и миграция сейсмической активизации вдоль зон разломов. Размеры (протяженность) каждого из очагов обусловливают величину магнитуды М (по Рихтеру) землетрясений. Длина разрыва пород в очагах землетрясений с М = 7,0 и выше достигает десятков и сотен километров. Амплитуда смещений земной поверхности измеряется метрами.
Сейсмичность территории России удобно рассматривать по регионам, расположенным в трех основных секторах – в европейской части страны, Сибири и на Дальнем Востоке. В такой же последовательности представлена и степень изученности сейсмичности этих территорий, основанная не только на инструментальных, но и на исторических и геологических сведениях о землетрясениях. Более или менее сопоставимы и надежны результаты наблюдений, выполненные лишь с начала XIX в., что получило отражение и в приведенном ниже изложении.
Крупнейшие сейсмические катастрофы в начале прошлого века имели место в Монгольском Алтае. К их числу относятся Хангайские землетрясения 9 и 23 июля 1905 г. Первое из них, по определению американских сейсмологов Б. Гутенберга и Ч. Рихтера, имело магнитуду М = 8,4, а сейсмический эффект в эпицентральной области составил 10–12 баллов. Магнитуда и сейсмический эффект второго землетрясения, по их же оценкам, близки к предельным величинам магнитуд и сейсмического эффекта: М = 8,7 и 10–12 баллов. Оба землетрясения ощущались на огромной территории Российской Империи, на расстояниях до 2 000 км от эпицентра. В Иркутской, Томской, Енисейской губерниях и по всему Забайкалью интенсивность сотрясений достигала 6–7 баллов. Другими сильными землетрясениями на сопредельной с Россией территории Монголии были Монголо-Алтайское (1931 г., М = 8,0, 10 баллов), Гоби-Алтайское (1957 г., М = 8,2, 10–11 баллов) и Моготское (1967 г., М = 7,8, 10–11 баллов).
Сахалин представляет собой северное продолжение Сахалино-Японской островной дуги и трассирует границу Охотоморской и Евразиатской плит. До катастрофического Нефтегорского землетрясения (1995 г., М = 7.5, 9–10 баллов) сейсмичность острова представлялась умеренной и до создания в 1991–1997 гг. нового комплекта карт общего сейсмического районирования территории России (ОСР–97) здесь ожидались лишь землетрясения интенсивностью до 6–7 баллов.
Статистика чрезвычайных ситуаций за последние годы показывает, что в Российской Федерации доля землетрясений в ЧС составляет 8 %. Территория России, подверженная землетрясениям с интенсивностью более 7 баллов, составляет 20 %, около 6 % территории занимают особо опасные 8–9-балльные зоны (Камчатка, Сахалин, Северный Кавказ, Прибайкалье и Якутия). Более 20 млн россиян проживают в зонах возможных разрушительных землетрясений. Прибайкалье представляет собой один из активных сейсмических районов, особенно в южной части. Эпицентры тянутся здесь полосой вдоль тектонических депрессий, начинающихся на юго-западе впадиной оз. Хубсугул и далее проходящих по линии впадин Иркута и Тунки, оз. Байкал, р. Баргузин. Местные землетрясения достигают иногда большой силы (Кударинское в 1903 г., Моиндинское в 1949 г.).
В последние годы резко усилилась сейсмическая активность на Дальнем Востоке. В 1993 г. зарегистрировано 36 землетрясений, в основном в районах Камчатки и Сахалина. В районе Магадана и на Верхоянском хребте известны землетрясения 7-балльной силы. На Камчатке и в полосе Курильских островов тектонические землетрясения часты и сильны; одновременно отмечаются вулканические землетрясения, т. е. крупные волны на водной поверхности океана, которые при моретрясениях с большой скоростью устремляются на низменные берега суши и могут причинить большие бедствия (например, в 1923 г. близ Усть-Камчатска). Заметные колебания ощущаются в Приморье и особенно на Сахалине, где возможны 7-балльные землетрясения. Шикотанское землетрясение 4 октября 1994 г. сопровождалось волной цунами и многочисленными повторными толчками. В зоне землетрясения на островах Малой Курильской группы возникли обвалы и оползни грунта.
В равнинных областях Сибири и европейской части России землетрясения практически отсутствуют. Лишь изредка сюда доходят в ослабленной форме колебания, возникшие в результате сильных землетрясений южных районов, или же ощущаются слабые подземные толчки карстового происхождения (в северных районах европейской части России, на Урале и в Донбассе).
2.4. Примеры землетрясений
Наиболее известные катастрофические землетрясения [12, 13]: Лиссабонское – 1755 г., Верненское – 1887 г. (разрушившее г. Верный, ныне Алма-Аты), землетрясение в Греции – 1870–1873 гг., Калифорнийское – 1906 г., Чилийское – 1906 г., Мессианское – 1908 г., Ново-Зеландское – 1931 г., Ашхабадское – 1948 г.
Сильнейшие землетрясения второй половины ХХ в. представлены в табл. 2.5.
Таблица 2.5
Сильнейшие землетрясения во второй половине ХХ в.

Окончание табл. 2.5

Для формирования полномасштабной картины негативных последствий землетрясений рассмотрим в более подробном описании отдельные из названных примеров и другие относящиеся к приближенному современному периоду.
//-- Катастрофа в Лиссабоне 1 ноября 1755 г --//
Лиссабон 1 ноября 1755 г. отмечал один из традиционных католических праздников – День всех святых. Улицы города были украшены, соборы и церкви переполнены прихожанами. После богослужения верующие намеревались пройти по улицам португальской столицы.
Однако шествие не состоялось. В 9 ч 20 мин город содрогнулся, высокие шпили церквей «закачались, словно колосья на ветру». Не успела земля успокоиться, не прошло и несколько секунд, как последовал второй, еще более мощный толчок: колокольни рухнули на крыши храмов, стены домов разваливались, погребая под собой сотни и тысячи идущих по улицам людей. Те, кому удалось спастись из этого ада, устремлялись к берегам р. Тахо и портовым причалам, надеясь найти там спасение. Но после первого толчка воды реки отступили, обнажилась вся акватория порта и стоявшие у причалов корабли завалились набок на илистом дне. Вода тут же вернулась: высокие, как дом, бурлящие валы неистово обрушились на город, швыряя на берег тяжелогруженые трехмачтовые суда, как игрушечные кораблики. Вскоре волны докатились до центра города, затопили лабиринт узких улочек – они мгновенно превратились в стремительные потоки, поглотившие все, что встречалось им на пути (рис. 2.2).
Однако это еще не вся беда. Горящие в храмах свечи попадали на пол, в жилых домах разрушились очаги и печи, вспыхнула мебель, одежда, огонь охватил бесчисленные строения. В разных кварталах города запылали пожары – все, что уцелело после землетрясения и наводнения, гибло теперь в пламени, 32 тыс. человек нашли свою смерть под обвалившимися домами, в воде и в огне.
Рис. 2.2. Последствия землетрясения в Лиссабоне
Не только Лиссабон пострадал от катастрофы. Во всей Западной и Центральной Европе земля дрожала и шатались стены. В Люксембурге рухнула казарма, погибли 500 солдат. Даже в Северной Африке не обошлось без жертв: около 10 тыс. человек остались под развалинами.
//-- Катастрофа в Сан-Франциско 18 апреля 1906 г --//
В 5 ч 11 мин утра 18 апреля 1906 г. окружающий Сан-Франциско мир был еще в полном порядке. Хотя на побережье Тихого океана ощущались слабые колебания, был слышен невнятный гул, напоминающий отдаленную канонаду.
Но уже в 5 ч 12 мин разразилась катастрофа. Землетрясение имело силу 8,3 балла по шкале Рихтера. Оно продолжалось неполную минуту, но этого времени хватило, чтобы превратить цветущий Сан-Франциско в груду развалин. Попадали заводские трубы, обрушились стены домов, развалились церкви, на улицах появились глубокие трещины, а гигантское облако пыли затмило солнце. Потом наступила мертвая тишина. Почти 700 человек землетрясение лишило жизни. Как это уже произошло в Лиссабоне, да и при многих других землетрясениях, на город обрушилась другая беда – огонь. Три дня бушевал огонь в разрушенном городе (рис. 2.3). Никто не гасил огонь, люди не были организованы, отсутствовала связь… Словом, все хитроумные системы защиты человека были уничтожены тридцатисекундным движением земной коры.
Рис. 2.3. Пожар после землетрясения в Сан-Франциско
К тому времени, когда вспыхнули пожары, более 75 % Сан-Франциско уже было разрушено, четыреста городских кварталов лежали в руинах.
Землетрясение разрушило водопровод, поэтому пожарные не могли как следует взяться за дело. Пожарные, чтобы отсечь охваченные бушующим пламенем части города от уцелевших, рыли траншеи, растаскивали завалы. Использовали взрывчатку, а это нередко вело к новым возгораниям. Вечером первого дня после катастрофы использовали слишком большой заряд динамита; в итоге горящие обломки обрушились на китайский квартал Чайнатаун, который выгорел полностью. Всего землетрясением и огнем были уничтожены 13 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
центральной части города, 250 тыс. человек остались без крова.
В районе Телеграф Хилл самые богатые в городе семьи итальянских иммигрантов пытались тушить пожары десятками тысяч литров вина.
Банды грабителей носились по улицам, опустошая разрушенные магазины и подчищая карманы мертвецов, лежавших вдоль водосточных канав. Захватив мародеров на месте преступления, разъяренные жители вешали их без суда и следствия на уцелевших фонарных столбах.
Джек Лондон, писавший репортажи о землетрясении для еженедельного журнала, сообщал: «Сан-Франциско умер!..»
Сан-Франциско расположен непосредственно над разломом Сан-Андреас – трещиной в земной коре, где сталкиваются две тектонические плиты и медленно, но с чудовищной силой давят друг на друга. Движение происходит оттого, что сквозь разлом Сан-Андреас расплавленная порода вырывается из земных недр, двигая при этом обе плиты в разных направлениях. Исходя из этого, сейсмологи предрекают, что в ближайшие годы или десятилетия в Сан-Франциско может произойти новое, еще более разрушительное землетрясение.
Несмотря ни на что, техники и сейсмологи разработали принципы строительства сейсмостойких домов.
После катастрофы 1906 г. Сан-Франциско был вновь отстроен на том же месте. Центральная часть четырехмиллионного города состоит почти исключительно из высотных зданий, которые считаются сейсмостойкими. Архитекторы полагают, что 48-этажная пирамида компании «Трансамерика» сможет выдержать землетрясение любой силы.
Наука была вынуждена признать, что не всегда можно точно предсказать время катастрофы. Тем важнее подготовиться к стихийному бедствию в сейсмически опасных районах.
В вечерний «час пик» 17 октября 1989 г. новое землетрясение нанесло удар по г. Сан-Франциско и в течение 15 с превратило многие здания в развалины, уничтожило секцию моста Бэй Бридж, разворотило целую милю шоссе-эстакады и ввергло в пожарище исторический район Марина.
Благодаря мировой телевизионной сети, показавшей бейсбольный матч, зрители в Англии и других странах увидели, как начал качаться стадион «Кэндлстик парк» и огромные трещины появились в бетонных стенах.
Когда на протяжении мили рухнула эстакада и упала на дорогу, проходившую под ней, погибли более ста человек. Десятки людей были погребены в своих автомобилях под многотонной тяжестью обрушившегося бетона (рис. 2.4).
«Бетон расплющил их, – сказал Генри Реньера, руководитель чрезвычайной службы Окенда. – Это было похоже на поле боя. Верхнее шоссе, словно молот, ударило по нижнему, засыпая водителей внизу огромными булыжниками и автомобилями. Жертвы, оказавшиеся в ловушке под тоннами камней, отчаянно сигналили, и мы бросили туда огромное количество подъемного оборудования и кранов, надеясь спасти их. Слабеющие звуки автомобильных сирен постепенно умирали, так как разряжались аккумуляторы, но мы знали, что там находятся люди. Это была страшная картина».
Первые спасательные работы начались под упавшей секцией шоссе. Возле расплющенных автомобилей одним из первых появился рабочий бумажной фабрики. Он услышал вопли детей, доносившиеся из раздавленного красного автомобиля. Вместе с другими спасателями рабочий помог вызволить из ловушки восьмилетнюю девочку Кейти, но ее шестилетний брат Джулио оказался прижатым телом своей погибшей матери.
Рис. 2.4. Обрушение эстакады после землетрясения в Сан-Франциско
Рискуя стать жертвой последующих толчков, доктор Дэн Аллен протиснулся сквозь щель и дал Джулио успокоительное лекарство. В это время детский врач Томас Беттс добирался до мальчика по автомобильной пожарной лестнице. Позже он сказал: «Я не был готов к тому, что там увидел. Мальчик был в шоке. Он только плакал и гладил лицо матери своими ручками».
Два часа напряженной работы медиков не приблизили спасение Джулио. Его правая нога была раздроблена. Врачи попытались вытащить мальчика из машины, чтобы оказать медицинскую помощь, но не смогли. Они ввели ему обезболивающее лекарство, затем с огромным трудом извлекли из машины тело погибшей матери. Только после этого врачам удалось ампутировать Джулио ногу и отправить его в больницу.
Ночью развалины освещались огнями пожаров, из раскачивающихся небоскребов, построенных без учета эффекта землетрясения, сыпались стекла и раздавались жуткие звуки сирен.
Через некоторое время разрушения были локализованы. Они коснулись главным образом старых построек, которые не могли противостоять стихии, например, секции шоссе, повлекшей самые многочисленные жертвы, было тридцать лет.
Эксперты сошлись во мнении, что разрушения в Сан-Франциско были бы еще большими, если бы не Калифорнийский строительный кодекс, введенный после 1906 г. с целью свести к минимуму ущерб от будущих катастроф и действующий до настоящего времени. Этот кодекс, дополненный уроками землетрясений 1971 г. в Сан-Фернандо и 1985 г. в Мехико, вынудил строителей обратить особое внимание на антисейсмическую устойчивость домов и сооружений.
Жители Сан-Франциско предпочитают не думать о том, что новое землетрясение может достигнуть 8,3 балла по шкале Рихтера, как это было в 1906 г. Никого не занимает исследование, проведенное Национальной океанической и атмосферной комиссией после катастрофы 1989 г., в котором утверждается, что будущее землетрясение будет в сорок раз мощнее и приведет к десяткам тысяч смертей.
Прошли годы, но в Сан-Франциско все еще ликвидируются последствия землетрясения. Вряд ли их удастся завершить в десятилетний срок. Однако жители города горды тем, что пережили бедствие, и щеголяют фаталистическим отношением к будущей возможной агрессии природы. Репортер «Сан-Франциско кроникл» Херб Коэн суммировал мнение горожан, написав после землетрясения: «Мы живем на разломе, мы живем под дамокловым мечом. И это захватывает».
//-- Землетрясение в Ашхабаде 6 октября 1948 г --//
Не так уж много в Ашхабаде семей, чьи родные, близкие или друзья не оказались бы под руинами рухнувшего города в страшную октябрьскую ночь 1948 г. (рис. 2.5). И все же полная картина катастрофы до сих пор не написана, многие ее обстоятельства не известны даже самим ашхабадцам.
Буквально на следующий же день после землетрясения вся связанная с ним информация была засекречена, в том числе документальный фильм, снятый по горячим следам Романом Карменом. Уникальная лента пролежала под замком тридцать лет. Это может показаться невероятным, но до середины 80-х гг. в Советском Союзе существовал запрет на публикацию любой информации о трагедии. В то же время землетрясение в Ташкенте 1966 г. освещалось подробно, хотя ашхабадскому оно по своей разрушительной мощи уступало в тысячи раз. До сих пор никто не дал точных сведений о количестве погибших в Ашхабаде и разные источники утверждают, что погибло от 20 до 110 тыс. человек. На естественный вопрос о том, много это или мало, Шухрад Кадыров, написавший единственное серьезное исследование, касающееся этого землетрясения, ответил так: «За десять секунд в зоне землетрясения погибло и было смертельно ранено столько же людей, сколько туркмен осталось на полях Отечественной за все годы войны». Кадыров назвал и цифру этих потерь – 35 тыс.
Туркменская трагедия разразилась в ночь с 5 на 6 октября 1948 г., в 1 ч 12 мин, когда большая часть горожан мирно спала. Очевидцы так описывают события.
М. Абрамова: «Вдруг подул странный горячий ветер, потом раздался гул, и все рухнуло. Я не могла понять, что же случилось. Вначале подумалось, не атомная ли бомба взорвана. Я кинулась на улицу. Кругом развалины, мои две девочки тоже под развалинами и вместе с ними моя сестра…»
Рис. 2.5. Последствия землетрясения в Ашхабаде
К. Марутова: «Когда все обрушилось, я вместе с детьми оказалась придавленной рухнувшей стеной. Дети кричали: “Спаси нас, мамочка!”. Но я лежала рядом с ними и ничем не могла помочь. Нас откопали соседи только через пять часов. Дети были уже мертвы, а я осталась жива…»
Ю. Волобуев: «Вечером 5 октября как-то необычно жутко выли собаки, сбежали из домов кошки, но никто не обратил на это внимания. И вот среди ночи – грозный гул, грохот и треск. Земля задрожала и заколыхалась. Первое, что я подумал: опять снится война и бомбежка. Это было похоже на бомбежку. Когда я выбежал во двор, за спиной рухнул дом. Клубы взметнувшейся пыли, качающиеся деревья, падающие дома были освещены каким-то странным желтоватым светом. Затем наступил мрак. Со всех сторон раздавались крики, плач. Засветилось багряное зарево пожаров. А земля продолжала подрагивать. Я оглянулся: от дома осталась огромная груда кирпичей, палок и досок…»
Одним из очевидцев катастрофы оказался известный советский геолог академик Наливкин, приехавший в Ашхабад на совещание. Оно проходило в здании ЦК Компартии Туркмении и затянулось далеко за полночь. Позже Наливкин вспоминал: «Начали прощаться, вдруг страшный удар потряс здание. Посыпалась штукатурка, и все замолкло. Дом начал качаться. Качание дома стало ужасным… Через несколько дней мне пришлось лететь на военном самолете над городом и изучать аэрофотоснимки. Смотреть было жутко. Число человеческих жертв осталось точно не подсчитанным, но цифра была ужасающей».
Уже позже сейсмологи установили, что эпицентр страшного землетрясения находился в 25 км к юго-западу от Ашхабада. Череда вертикальных и горизонтальных толчков разрушила практически все здания в городе (рис. 2.6). Почва в зоне эпицентра сместилась на два метра к северу. Толчки были настолько сильны, что даже в районе Москвы сейсмические станции зарегистрировали смещение на полмиллиметра.
Прибывший в Ашхабад командующий Туркестанским военным округом генерал И. Петров оценил разрушения с чисто военной точки зрения. По его словам, подобное могло произойти, если бы пятьсот бомбардировщиков в течение полугода безостановочно сбрасывали на город авиабомбы.
По мнению директора Института геологии Академии наук Туркменистана О. Абекова, ашхабадское землетрясение было равносильно подземному взрыву сотен ядерных зарядов.
Над растерзанным Ашхабадом вставал тяжелый багровый рассвет, когда город тряхануло еще раз. Толчок был значительно слабее ночного, но оказался достаточно сильным, чтобы разрушить то, что каким-то чудом уцелело после первого. Охваченные горем и ужасом ашхабадцы увидели масштабы происшедшего уже при дневном свете… (рис. 2.7). Города, в котором еще вчера проживало около 170 тыс. человек, больше не существовало.
Рис. 2.6. Разрушение зданий в г. Ашхабаде
Рис. 2.7. Последствия катастрофы в г. Ашхабаде при дневном свете
Из Ашхабада 7 октября в ЦК ВКП (б) на имя Маленкова ушла секретная депеша. В ней говорилось следующее: «Определено 6 мест захоронения. На рытье могил работало только военных 12 тыс. человек. За день собрано и свезено к местам захоронения 5 300 трупов, из них 3 тыс. не опознано…»
Писатель Атаджанов, бывший в то время редактором «Молодежной газеты», чудом спасшийся со своей женой (благодаря высоким спинкам железной кровати, которые задержали рухнувшую крышу), вспоминает: «Когда рассвело, мы увидели, что города больше нет».
//-- Землетрясение на Камчатке 4 ноября 1952 г --//
Камчатка – полуостров в северо-восточной части материка Евразия на территории России. В океане 4 ноября 1952 г. недалеко от южной оконечности Камчатского полуострова, Россия, произошло землетрясение в 9 баллов. На Парамушире в ночь с 4 на 5 ноября население было разбужено землетрясением. Печи разрушались, посуда и другая домашняя утварь падала с полок, выплескивалась вода из ведер. Перепуганные люди выбежали из домов. После прекращения толчков, продолжавшихся несколько минут, большая часть населения стала возвращаться в дома. Однако некоторые обратили внимание на то, что море отступило от скалистого берега на расстояние около 0,5 км. Те, кто ранее был знаком с цунами, главным образом рыбаки, бросились к горам, несмотря на спокойное море. Гораздо большие разрушения и бедствия принесло цунами, возникшее в результате этого землетрясения. Высота волн достигала 13–18 м. В результате практически полностью разрушился г. Северо-Курильск (о. Парамушир) и погибло более 2 тыс. человек [14].
Землетрясения – частые и привычные явления для жителей полуострова: ведь одной из отличительных черт природы Камчатки считается крайне высокая сейсмичность. На Камчатке, Курильских и Командорских островах, под дном Тихого океана, Охотского и Берингова морей и у их берегов происходит подавляющее большинство сильных землетрясений, наблюдающихся в Российской Федерации. Как правило, землетрясения происходят в областях наиболее резкого колебания высот рельефа, т. е. там, где горы чередуются со впадинами (рис. 2.8).
Очаг подводного землетрясения был сравнительно недалеко (в пределах Курило-Камчатского глубоководного желоба). Через 45 мин после землетрясения послышался громкий гул со стороны океана, а через несколько секунд на Северо-Курильск обрушилась огромная волна (в некоторых местах волны поднялись как максимум до высоты 18 м), двигавшаяся с большой скоростью. Она имела наибольшую высоту в центральной части города, где катилась по долине речки. Через несколько минут волна отхлынула в море, унося с собой все разрушенное. Дно пролива обнажилось на протяжении нескольких сот метров. Наступило затишье.
Рис. 2.8. Области наиболее резкого колебания высот рельефа на Камчатке
Через 15–20 мин на город обрушилась вторая, еще большая волна 10-метровой высоты. Она нанесла особенно сильные разрушения, смывая все постройки. Позади волны на месте оставались лишь цементные фундаменты домов. Пройдя через город, волна достигла склонов гор, после чего начала скатываться обратно в котловину, расположенную ближе к центру города. Здесь образовался огромный водоворот, в котором с большой скоростью вращались обломки строений и мелкие суда. Откатываясь, волна ударила с тыла в береговой вал перед портовой территорией, на котором сохранилось несколько домов, и в обход горы прорвалась в Курильский пролив. На перемычке между этим островом и горой волна нагромоздила груду бревен, ящиков и даже принесла из города два дома.
//-- Землетрясение в Консепсьоне 21– 30 мая 1960 г --//
На протяжении более чем полугода начиная с 21 мая 1960 г. с постепенно уменьшающейся интенсивностью до конца года южную часть центрального региона Чили потрясла серия сильных землетрясений.
В ту жуткую зимнюю ночь именно лёсс оказался главным виновником гибели людей: лёссовые толщи не только двигались целыми холмами, погребая людей на открытой местности, но и заживо замуровали десятки тысяч человек, живших в пещерах (в том районе люди зачастую вырывали себе жилища в рыхлых склонах холмов, это проще и несоизмеримо дешевле, чем строить обычный дом). Лишь в одной вместительной пещере такого рода знаменитый мусульманский пророк по имени Ма Благодатный и триста его приверженцев были отрезаны от мира и обречены на медленную мучительную смерть.
К несчастью, землетрясение произошло как раз в то время, когда наступившая ночь и холод заставили почти все население укрыться в жилищах. В 19 ч 30 мин послышался глухой шум, доносившийся с севера, будто тяжелогруженые огромные машины с бешеной скоростью мчались по разбитой дороге. Вот что рассказывает о своих личных впечатлениях один миссионер:
«Услышав шум, я подумал, что это землетрясение, и, погасив лампу, выбежал из дома. Но едва я очутился на улице, как почувствовал страшный удар в спину. Широко расставив ноги, словно пьяница, пытающийся удержать равновесие, я ощущал под собой сильные вращательные движения земли; на следующий день все те немногие статуи, которые не упали со своих пьедесталов, оказались повернутыми лицом к стене. Этот первый и самый сильный толчок длился 2 минуты, а за ним так быстро последовали еще пять или шесть других, что их было почти невозможно отделить один от другого. Поэтому нет ничего удивительного, что мои собратья считают, будто произошел только один-единственный длинный толчок, длившийся 6–8 минут: толчки следовали один за другим с интервалом в несколько секунд и сопровождались оглушительным грохотом рушившихся домов, криками людей и ревом животных, доносившимся из-под обломков зданий. Слышать эти крики было ужасно, они никогда не изгладятся из памяти!
После этого самого страшного толчка до самой полуночи продолжались сотрясения, сначала с интервалом в 10–15 минут, затем 15–20 и, наконец, 20–25; толчки сопровождались сильным подземным гулом. После полуночи толчки все еще продолжались, но постепенно ослабевая и с интервалами уже 30–40 минут. Около 3–4 часов утра поднялся необычайно сильный ветер, и на следующий день за зловещей серо-голубой завесой тумана нельзя было различить даже гор, возвышавшихся напротив…»
Возникшие оползни были еще более грандиозными, чем впоследствии в Чили: это объясняется тем, что район Ганьсу находился прямо в эпицентральной зоне. В местности, получившей название Долины Смерти, семь гигантских оползней срезали склоны гор и погребли под собой фермы и селения.
Один дом, захваченный оползнем, был перенесен на движущейся массе пород и каким-то чудом остался на поверхности. Так он проделал путь более 800 м по течению лавины, пока два других оползня, двигавшиеся с боков, не пересекли ее путь и не заставили изменить направление. Тогда лавина прошла по небольшой боковой долине и поднялась по ней вверх почти на километр. В кромешной тьме, среди оглушительного грохота мужчина и ребенок в доме были объяты невообразимым ужасом, ничего не понимая в том кошмаре, в который они столь внезапно погрузились. На заре перед ними открылась чудовищная картина («сдвинутые горы»), и они больше не узнавали родные места. Неподалеку участок дороги длиной в 400 м вместе с окаймлявшими его высокими тополями переместился вниз на полторы тысячи метров, практически не изменившись, и деревья, как и прежде, стояли вдоль дороги. Но в других местах вместо холмов появились озера, а долины превратились в холмы.
Рис. 2.9. Искусственная камнеземляная дамба, образованная оползнем в Консепьоне
Правда, в одном случае массивный оползень спас от гибели целую деревушку, расположенную на стыке двух долин, называемом Провал Семьи Свенов. Деревушка уже пострадала от первого подземного толчка, потеряв десятую часть населения и почти столько же строений. Гигантский же оползень, приведенный в движение первым толчком, с грохотом покатился по склону. Он непременно похоронил бы под собой уцелевших жителей деревни, но, на их счастье, две гигантские глыбы земли до этого столкнулись на склоне как раз выше деревни и образовали подобие дамбы (рис. 2.9). Она-то и преградила путь оползню.
Другие менее масштабные «плотины», образованные камнями и завалами деревьев (рис. 2.10), пришлось немедленно, в первоочередном порядке ликвидировать, чтобы избежать опасности наводнений.
Рис. 2.10. Разбор завалов после землетрясения в Консепьоне
Оставшимся в живых 10 тыс. жителей ничего не оставалось делать, как в течение нескольких дней после катастрофы заниматься именно этой работой.
//-- Землетрясение в Ташкенте 26 апреля 1966 г --//
Исходная сейсмичность Ташкента равна 8 баллам (по 12-балль-ной шкале). Сейсмотектонические исследования позволили выделить Пскентско-Ташкентскую сейсмогенную зону (протяженность 220 км, ширина 10–20 км), где возникают и распространяются землетрясения силой 8 баллов. Кроме собственных в Ташкенте и прилегающих к нему районах ощущаются транзитные землетрясения, при этом их интенсивность в отдельных случаях увеличивается и город становится локальной площадью относительно повышенной сотрясаемости.
Наиболее ощутимым и повлекшим за собой большие разрушения оказалось землетрясение 1966 г., которое произошло 26 апреля в 5 ч 22 мин 53 с. Из-за небольшой глубины очага сила сотрясений в эпицентральной зоне была около 8 баллов, магнитуда 5,3, а зона максимальных разрушений – 10 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Было разрушено свыше 2 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
жилой площади, 236 административных зданий, около 700 объектов торговли и общественного питания, 26 коммунальных предприятий, 181 учебное заведение, в том числе школ на 8 тыс. мест, 36 культурно-бытовых учреждений, 185 медицинских и 245 промышленных зданий. Зарегистрировано 8 случаев смерти и госпитализировано около 150 человек.
Рис. 2.11. Частичное разрушение дома в Ташкенте после землетрясения
В результате землетрясения центральная часть Ташкента была практически полностью разрушена. Полностью или частично было разрушено более 36 тыс. жилых домов и общественных зданий (рис. 2.11). Без крова остались более 78 тыс. семей, или свыше 300 тыс. человек. По решению правительства вместо восстановления разрушенных старых одноэтажных глинобитных домов на их месте были построены новые современные многоэтажные дома. Город был полностью восстановлен во второй половине 60-х – начале 70-х гг.
Такая масштабная реконструкция центра многомиллионного города стала возможна в результате помощи всей страны (СССР) в восстановлении Ташкента. Благодаря усилиям союзных республик была осуществлена реконструкция и построены несколько новых микрорайонов как в центре города, так и на свободных площадях в юго-западной части города – на Чиланзаре. Многие дома, кварталы и улицы долгое время носили названия городов, помогавших Ташкенту в то трудное время.
Повторные толчки продолжались на протяжении целого года, их общее число превысило 1 100, а наиболее сильные, интенсивностью до 7 баллов, были зарегистрированы 9 и 24 мая, 5 и 29 июня, 4 июля 1966 г. и 24 марта 1967 г. Благодаря помощи правительства СССР и всех союзных республик Ташкент не только пережил катастрофу и был полностью восстановлен к 1968 г., но и оказался фактически перестроенным заново в современный мегаполис, площадь и население которого увеличились в 1,5 раза. События тех лет до сих пор и без малейшего преувеличения можно считать наиболее значительной вехой в истории Ташкента, навсегда изменившей как облик самого города, так и уклад жизни, и образ мысли его коренных обитателей.
//-- Землетрясение в Аль-Аснаме 10 октября 1980 г --//
В 12 ч 30 мин 10 октября 1980 г. на алжирский город Аль-Аснам обрушилось чудовищное землетрясение силой 7,5 балла (рис. 2.12). Вслед за первым толчком произошел второй, более слабый, в 6,5 балла. Было разрушено большинство общественных строений, включая высшую школу для девушек, главную мечеть и больницу. Большое количество жертв было обусловлено тем, что почти все жители находились дома, отмечая мусульманский праздник.
«Раздавались душераздирающие крики раненых и умирающих, – вспоминал позже один французский служащий, описывая последствия первого толчка, длившегося чуть более двух минут. – Уже в первые 30 секунд почти все было разрушено». Первый толчок разрушил 80 % строений города, унес жизни 6 тыс. человек, еще 250 тыс. человек оставил без крова [15].
Колебания земной поверхности распространились в направлении Средиземного моря, прошли через сельскую местность, образовав на окружавших Аль-Аснам холмах и бескрайних равнинах многочисленные расселены (рис. 2.13). В г. Аль-Аттаф два жилых дома опасно накренились в разные стороны, а две башни наклонились так, что грозили вот-вот рухнуть.
Рис. 2.12. Землетрясение силой 7,5 балла в Аль-Аснаме, Алжир
Рис. 2.13. Многочисленные расселены вокруг Аль-Аснама
Спасательные работы начались практически незамедлительно, но, к сожалению, были плохо организованы. Отражая истерическое настроение населения, власти поначалу огласили преувеличенные цифры о человеческих жертвах (17–25 тыс. человек). Довольно нетипичный случай, так как обычно власти склонны преуменьшать масштабы случившегося. Вследствие вспыхнувшей паники шоссе, ведущее из Аль-Аснама в Алжир, быстро заполнилось грузовыми и легковыми автомобилями. Образовались огромные «пробки». Охрана на военных пропускных пунктах разрешала проезжать в зону бедствия только служебным транспортным средствам. Десятки автомобилей «скорой помощи» мчались с включенной сиреной по вздымавшейся местами дороге. Машины граждан в это время стояли в длинной очереди.
В центральной части города из-под тяжелых обломков зданий торчали руки и ноги. В информационной хронике отмечалось, что порой врачи, чтобы вызволить человека из каменного плена, были вынуждены без анестезии ампутировать руки или ноги на месте.
Когда спустилась ночь, пережившие страшный шок люди при свете прожекторов работали в качестве спасателей. При этом использовались все доступные источники электроэнергии, так как линии электропередачи были серьезно повреждены. Алжирское правительство обратилось за помощью к правительствам других стран. Оперативнее всех откликнулись Швейцария и Франция. Первая прислала отряды альпийских спасателей, вторая – пожарных и собак, натренированных на поиск засыпанных завалами людей. На помощь прибыл также медперсонал из Советского Союза. Нидерланды и Западная Германия поставили кровезаменители, медицинское оборудование и палатки. Из фонда помощи США поступило 25 тыс. долл.
//-- Землетрясение в Италии 23 ноября 1980 г --//
Землетрясение, обрушившееся на юг Италии 23 ноября 1980 г., считается самым сильным в этой сейсмоопасной части страны за последние 65 лет [15]. Стихийное бедствие унесло 3 тыс. жизней, столько же человек было покалечено, а еще 200 тыс. осталось без крыши над головой. Землетрясение состояло из семи толчков силой до 6,8 балла по шкале Рихтера. Эпицентр находился возле городка Эболи, который расположен в 55 км на юго-западе от Неаполя (около Салернского залива).
Первый из семи толчков случился довольно неожиданно в 19 ч 34 мин, в то время, когда большинство жителей городов принялись за воскресный ужин. Неожиданно потому, что, как правило, землетрясения происходят глубокой ночью или на рассвете.
Приходский священник городка Вальвано, его преподобие Сальваторе Пальюка, в разорванной и грязной одежде – он пытался освободить заваленных в церкви людей – сказал репортеру: «Сегодня к мессе пришло около 300 человек, среди них было много детей. Когда люди уже собирались выходить из церкви, обрушилась передняя стена».
Тысячи жителей Неаполя в испуге выскочили из домов, когда в тарелки с потолка стали сыпаться куски штукатурки и пыль. Многие боялись вернуться в дома и долгое время бродили по улицам.
В Потеме, что примерно в 170 км к востоку от Неаполя, рядом с Бальвано, почти все население численностью в 50 тыс. человек ушло в ближайшие горы, чтобы провести ночь в машинах или под открытым небом и не быть заваленными обломками домов.
То там, то здесь вспыхивали пожары, вызванные оставленными без присмотра включенными электроприборами. Водопроводы были повреждены, что очень затрудняло борьбу с огнем. Пожарные помогали в проведении спасательных работ, которые начались сразу же после того, как толчки прекратились.
Даже далекий римский аэропорт «Леонардо да Винчи» был на 40 мин закрыт из-за того, что диспетчерам пришлось покинуть свою качающуюся 60-метровую башню диспетчерского пункта.
В неапольской тюрьме Поджиореале заключенные взбунтовались, когда на стенах их камер появились трещины, а в тюремном дворе образовались разрывы грунта. Охранники, испугавшись возможного массового побега заключенных, на всякий случай забросали их гранатами со слезоточивым газом и стреляли в воздух из автоматов.
Утром на Неаполь опустился густой туман, сильно затруднивший передвижение бульдозеров, транспорта с палатками и спасательными средствами. Южнее Неаполя даже остановились поезда, автомобильное движение на магистралях было заблокировано.
Спасатели, которые прибыли в отдаленные районы, пострадавшие от землетрясения, увидели страшную картину опустошения (рис. 2.14). Крошечный городок Пескаопагано, расположенный ближе всех к эпицентру землетрясения, был разрушен полностью. Новые толчки, потрясшие район, свалили на землю последние полуразрушенные дома и посеяли еще большую панику среди тех, кому удалось спастись.
Но работе спасателей мешали не столько продолжавшиеся подземные толчки и неблагоприятные погодные условия, сколько царившая здесь нищета. Область Апеннин, идущая вдоль южного побережья Апеннинского полуострова, является беднейшим районом Италии и Европы. Здесь практически не было современной тяжелой техники: бульдозеров, тракторов, кранов, все пришлось доставлять издалека, а это было не так просто.
Страдания людей и количество жертв увеличивал также бюрократизм властей, которые предпочитали посылать хорошо оснащенные отряды спасателей в более крупные города, такие как Потенцо и Авельино, и, стремясь сократить расходы местного бюджета, полностью игнорировали труднодоступные поселения в горной местности.
Рис. 2.14. Страшная картина опустошения после землетрясения в Италии
В поисковых работах принимали участие 9 тыс. профессионалов, не считая добровольцев. В миссии милосердия были задействованы 30 вертолетов. Они доставляли в пострадавшие районы провизию, вывозили раненых. В зону бедствия были доставлены 600 армейских палаток, развернуто 5 полевых госпиталей, 28 полевых кухонь.
С большим опозданием пришла помощь в отдаленные горные районы, где так остро нуждались в провианте, воде, одежде и просто в сильных руках для разбора завалов. Большинство трудоспособных мужчин этих районов уехали на заработки в Северную Италию, Швейцарию, Германию и Скандинавию. Практически там оставались только женщины и дети. Приведем только один из примеров тяжелого положения в этом районе. Маленький горный городок Конца-делла-Компанья с населением 2 тыс. жителей был превращен в бесформенную груду камней. Чтобы не задохнуться от тяжелого трупного запаха, пожарные в масках с помощью бульдозеров раскапывали развалины с мертвыми телами. Перед разрушенными жилищами выстроились ряды гробов.
Пережившие катастрофу люди были временно размещены в бараках, которые когда-то использовались строительными рабочими, возводившими поблизости плотину. Некоторые жили в палатках. Маленьких детей, родителей которых обнаружить не удалось, поместили в гостиницу в соседней деревушке.
//-- Землетрясение в Армении 7 декабря 1988 г --//
В Советской Армении 7 декабря 1988 г. в 11 ч 41 мин было зарегистрировано землетрясение силой 6,9 балла по шкале Рихтера. Оно разрушило две трети Ленинакана (второго по величине города республики), практически уничтожило целый ряд более мелких городов и деревень. По официальной статистике, погибли 28 854 человека, 12 тыс. человек были ранены и еще 400 тыс. по неофициальным же данным, число человеческих жертв достигло как минимум 55 тыс. человек [16]. В руины были обращены 58 сел на северо-западе республики, почти 400 сел подверглись частичному разрушению, пострадал 21 город (рис. 2.15).
Рис. 2.15. Руины г. Ленинакана после землетрясения в Армении
Засилие бюрократии, контраст между годами правления в СССР Леонида Брежнева и Михаила Горбачева, ужасные причуды природы – все это проявилось в страшной катастрофе, произошедшей в Советской Армении в декабре 1988 г. Генеральный секретарь Горбачев, находившийся в то время с официальным визитом в Нью-Йорке, узнав о происшедшем, немедленно прервал визит и вернулся домой.
Это было одно из самых мощных землетрясений в данном районе за последние 80 лет и самое ужасное за годы советской власти. «У меня за плечами печальный опыт Чернобыля, – заявил в интервью газете «Известия» министр здравоохранения СССР Евгений Чазов. – Но ничего подобного я раньше не видел. Масштаб происшедшего просто катастрофичен».
Ленинакан на две трети был разрушен. Половина Кировакана, города со 150 тыс. населения, превратилась в развалины (рис. 2.16). Спитак с населением в 30 тыс. человек в результате землетрясения практически перестал существовать. Толчки ощущались далеко к востоку (до столицы Азербайджана Баку) и к северу (до столицы Грузии Тбилиси).
Рис. 2.16. Развалины г. Кировакан после землетрясения в Армении
По свидетельству доктора Роберта Уоллэса из Геологического центра исследования землетрясений Менло-Парк (Калифорния), район бедствия является своеобразным «структурным узлом», образованным взаимодействием нескольких твердых тектонических плит. Широкая зона, раскинувшаяся от Средиземного моря до Гималайских гор, представляет собой реликт Тетиса, древнего моря, когда-то отделявшего Евразию от Африки и Индии. Много миллионов лет назад континенты сблизились и прижались друг к другу как раз над зоной, прежде бывшей морем. Поэтому возникшее здесь давление вызывает землетрясения, вулканическую деятельность и процессы горообразования. В 893 г. произошедшее в этих местах землетрясение унесло 20 тыс. жизней, а землетрясение 1667 г. (близ Шемахи) погубило 80 тыс. человек.
Но особенно страшным в армянском землетрясении 1988 г. было количество человеческих жертв, обусловленное абсолютно непродуманным строительством большинства жилых домов в этом регионе. Построенные небрежно и с чрезмерной экономией строительных материалов в эпоху Брежнева, они просто обрушились на головы жильцов. Часы на городской площади Ленинакана замерли в 11 ч 42 мин – минуту спустя после начала землетрясения. Везде, где когда-то стояли жилые дома, в диком беспорядке громоздились горы обломков, торчали изогнутые балки (рис. 2.17). Скорбно бродили уцелевшие люди, пустыми взглядами отыскивая среди руин тела родных.
Рис. 2.17. Последствия землетрясения в Армении
Поезда были буквально сброшены с рельсов, грузовики завалены оползнями, мощные автомобили, словно разбросанные игрушки, валялись вдоль дорог. Повсюду полыхали бесчисленные пожары, возникшие при повреждении газопроводов и электролиний.
«Все произошло как в замедленном кино, – вспоминала момент землетрясения работница чулочной фабрики Рузанна Григорян. – Я видела, как падает огромная бетонная панель. Я хваталась за каждый кусок бетона, за каждый металлический стержень под рукой, пытаясь сантиметр за сантиметром освободиться из плена. Мне казалось, что я освободилась быстро, и только потом узнала, что делала это на протяжении многих и многих часов».
«Раздался громкий гул, потом из-под земли вырвался пар, и здания стали качаться, как лодки на воде, – рассказывал позже оставшийся в живых житель Ленинакана Геворк Шахназарян, описывая первый и самый страшный из трех толчков. – Казалось, что земля закипела».
Советское телевидение показало обезумевшего человека, стоявшего среди груды деревянных и бетонных обломков и с отчаянием указывавшего на обгорелую кучу обломков, бывших когда-то кухней. Его брат обедал там в тот момент, когда произошло землетрясение. Тело отца только что извлекли из-под развалин. Брата так и не нашли. «Никто не смог бы жить здесь, – говорил человек сдавленным, вызывавшим ужас голосом. – Горе совершенно непереносимо».
Майор из Ленинакана Эмиль Киракосян потерял всю семью, состоявшую из 15 человек. «Их больше никого нет, – плакал он в телестудии. – А я должен продолжать работать».
Сначала называлось разное количество предполагаемых жертв – от 120 до 175 тыс. На пятый день в РСФСР был направлен заказ на изготовление 50 тыс. гробов, еще 30 тыс. должны были сколотить на предприятиях в самой Армении.
Более чем низкое качество панельных и блочных зданий, а также отсталость советской медицины очень сильно уменьшили эффективность спасательных работ. Но как бы то ни было, перестройка Горбачева способствовала широкому отклику на катастрофу. Правительство согласилось принять интернациональную помощь, которая вряд ли была бы возможна в более ранние годы. Уже 10 декабря бригада французских пожарных с 36 собаками на двух авиалайнерах «DC-8» прибыла в Армению, а транспортный самолет «Геркулес» Военно-воздушных сил (ВВС) США доставил туда палатки, одеяла, медикаменты и специальное оборудование. Кстати, это был первый случай, когда Советский Союз принял помощь от Соединенных Штатов со времен Второй мировой войны.
Слабость советской системы и сила новых влияний обнажились так же драматически, как и остовы разрушенных зданий. «Эти дни смерти и народной дипломатии показали отсталость и косность советской системы, которая непременно приведет к месяцам официальных упреков и обвинений, – писал в «Нью-Йорк таймс» Вилл Келлер. – Но мы также увидели, что общество, так долго державшее в секрете свои домашние трагедии, так долго стыдившееся принимать чужую помощь, наконец открылось для мирового сострадания и, как никогда раньше, стало прислушиваться к советам со стороны».
«Произошли значительные перемены со времен Чернобыля, – соглашался с этим мнением полковник Хлуднев, офицер из деревни Степановян. – После Чернобыля власти со скрипом позволили иностранцам принять участие в расследовании причин происшедшего, но этим все и ограничилось. На этот раз мы просили конкретной помощи».
Сейсмологи всего мира тоже извлекли из трагедии Армении несколько важных уроков. Была расширена сеть высокочувствительных сейсмостанций, чтобы с большей точностью улавливать малейшие колебания земной поверхности и предупреждать население о грядущей опасности. «Мир с надеждой ждет от нас решимости действовать сообща», – заявил доктор Франк Пресс, президент Национальной академии наук.
//-- Землетрясение в Таджикистане 23 января 1989 г --//
На территории Таджикистана 23 января 1989 г. в 5 ч 2 мин по местному времени произошло сильное землетрясение. Сила толчка в столице республики была равна примерно 5–6 баллам. Погибло более 1 тыс. человек. Эпицентр землетрясения находился в 30 км юго-западнее Душанбе. Им была охвачена территория свыше 2 100 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. В эпицентре сила толчка достигала 7 баллов и это было бы не так страшно для людей и построек, если бы колебания земли не вызвали гигантские оползни. Их объем, по предварительной оценке специалистов, достигал миллиарда кубометров. Отмечался сильный выброс грунтовых вод на поверхность земли, что осложнило проведение спасательных работ.
Наиболее пострадавшими оказались три кишлака, находившиеся в центре Гиссарского района. Кишлак Шарора строился вокруг территории научно-производственного объединения «Земледелие». Его окраина вплотную подходила к высокому земляному холму. Дожди и мокрый снег, обильно выпавшие здесь за неделю перед стихией, размочили почву. Резкий вертикальный толчок силой в 7 баллов обрушил огромные массы земли. Оползень шириной около 2 км сорвался вниз на кишлак. Половина домов селения оказалась погребенной под слоем земли, местами завал достигал толщины 18–20 м. Шарора – единственная из жителей южной части кишлака Шарора, оставшаяся в живых после землетрясения 23 января 1989 г. Девочку спасло то, что она была привязана в колыбели.
Было полностью уничтожено около 2 км автомобильной дороги, животноводческая ферма на 760 голов скота, большие площади сельскохозяйственных угодий. Землетрясение ощутили жители многих других населенных пунктов. Всего по району было разрушено более 3 тыс. личных хозяйств. В кишлаке Окули-Боло погибло 67 человек. В Окули-Поен, третьем из наиболее пострадавших, жертв не было. Жидкая глинистая лава дошла сюда только через полтора часа после толчка. Поэтому люди, проснувшиеся от нарастающего грохота, успели уйти из своих домов.
В совхозе «50 лет Октября» пострадало 511 семей, 174 из них остались без крова. Здесь были разрушены две школы, котельная. В кишлаке Хисор пострадали 355 семей, в кишлаке 1 Мая были разрушены 209 жилых домов.
Подземный толчок 23 января привел к прорыву газов на поверхность. Мощный взрыв ударил снизу по пласту жидких суглинков, вспучил их – и верхние слои лёсса скатились по этой горячей «смазке» в долины. Естественно, внимание привлекли только те оползни, с которыми были связаны человеческие жертвы. Однако для объяснения причин катастроф надо было изучить оползни, сошедшие на правый берег р. Кафирниган и на восточный склон плато Уртабоз, где не было орошения. Гидравлический удар, вызванный взрывом подземных газов, вспучил грунт и там. Грязь из глубинного очага хлынула на поверхность через несколько кратеров. Ее изверглось 6 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
– черной и пахнущей тленом.
Таким образом, гиссарская катастрофа – сложное явление, которое содержало в себе и сейсмический толчок, и грязевулканическое извержение, и развитие мощных оползней.
Очевидец катастрофы, житель одного из пострадавших кишлаков Мухамедкадыр Басидов рассказывал: «В ту ночь я до половины пятого читал книгу. Потом лег спать, погасил свет. Но мне не спалось, было как-то тревожно. Примерно без двадцати пять начала трястись земля – будто баллон на воде. Минут пять прошло, подошла к двери собака моего братишки, который в эту ночь спал в моей комнате. Как я теперь понимаю, она хотела его предупредить, спасти: сначала лаяла, потом страшно зарычала. Я встал, и тут раздался удар. Я подумал, что-то взорвалось. Здесь часто трясет, но на этот раз было что-то не так. Люди думали, что упал метеорит. После удара все осветилось. Я пулей выскочил на улицу. Было еще светло, и я увидел – падает дувал. Потом все быстро потемнело. Я побежал к старшему брату спасать детей. Вскоре стал нарастать неприятный звук. Брат хотел выпустить скот, а сарая уже нет. Все побежали на дорогу. После взрыва прошло 7–8 минут, не больше… Утром, когда было уже светло, я подошел и потрогал грязь. Она была теплая, градусов 40. Это отметили все жители, кого ни спросите. А кое-кто говорил, что грязь была горячей».
Гидрогеологам удалось выяснить, что в толще плато Уртабоз есть три горизонта переувлажненных суглинков на глубине от 2–3 до 42 м. Два из них фактически являются напорными. В одной из скважин уровень разжиженной грязи за ночь поднялся на 8 м. Но ведь этот факт и доказывает, что источником переувлажнения лёссов послужили не поверхностные, а глубинные воды.
Судя по развитию оползневых трещин большой протяженности и глубины на плато Уртабоз, здесь сполз блок плотных суглинков толщиной 15 м.
Правительственная комиссия установила, что гиссарское землетрясение унесло 274 человеческие жизни, хотя по неофициальным данным жертв было в несколько раз больше. Удалось спасти и госпитализировать 73 человека.
В какой-то мере гиссарское землетрясение является для ученых загадкой. Многие считают, что на самом деле это было не землетрясение, а извержение грязевого вулкана. Одну из теорий, отстаивающих эту версию, мы решили привести ниже.
В первой половине февраля в районе бедствия работал томский художник Г. Бурцев. Кроме своей основной деятельности он еще собирал данные о предвестниках землетрясений, записывал рассказы очевидцев. Бурцев хорошо знал таджикский язык, поэтому ему удалось узнать много интересного. Вот лишь одно свидетельство очевидца, проживающего в кишлаке Окули-Боло: «Шум был, взрыв. Я выбежал из дома. Увидел огонь над холмом. Яркий-яркий, красный! Огонь поднялся вверх и осветил все. Я и другие люди сначала думали, что горит город Душанбе! Черный дым. Оттуда вырывался огонь, пошла лава. Мы заметили, как идет смола с большой скоростью, с паром, пылью. Лава катилась с горки в течение нескольких минут, накрывая крыши домов в Окули-Боло. От страха мы все убежали. Нам стало теперь ясно, к чему накануне была такая красная луна, – к большой беде…» Это описание явно свидетельствует в пользу именно извержения, а не землетрясения, хотя часто они сопровождают друг друга.
По мере того как накапливались доказательства грязевулканического извержения, становилось все труднее соглашаться с официальной, так называемой гидрогенной версией гиссарской катастрофы. Причины ее, по утверждению местных специалистов, крылись в непродуманном вмешательстве человека в ход природных процессов на безводных землях плато Уртабоз. Это название и переводится как «безводная пустыня в середине». Зато у подножия плато бьет множество разнообразных источников, некоторые из них называют кайнарами, что в переводе означает «горячий». Свидетельств гидротермальной деятельности в этом районе практически нет, хотя совершенно исключить ее нельзя, так как температура воды в источниках непосредственно после катастрофы была на три градуса выше обычной.
Плато Уртабоз, где катастрофа и разыгралась, представляет собой плоскую овальную возвышенность площадью более 30 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, а высота холмов доходит до 130 м.
//-- Землетрясение в Нефтегорске 27 мая 1995 г --//
Нефтегорск – поселок в Сахалинской области, уничтоженный землетрясением в 1995 г. (рис. 2.18, 2.19).
Землетрясение в Нефтегорске – землетрясение, произошедшее ночью 27 мая 1995 г. в 1 ч 4 мин местного времени на о. Сахалин.
Сахалин известен как сейсмически активная зона, которая расположена на стыке двух литосферных плит. Рядом с Нефтегорском находился эпицентр землетрясения, поэтому этот город и пострадал сильнее, чем расположенный в 60 км к северу г. Оха, хотя последний гораздо крупнее.
Нефтегорское землетрясение 1995 г. на о. Сахалин относится к числу наиболее разрушительных в России в ХХ столетии [17]. Оно повлекло за собой гибель 2 040 человек из общего населения в 3197 человек и исчезновение целого населенного пункта – пос. Нефтегорск. Эпицентр землетрясения находился всего в 20–30 км восточнее. Гипоцентр был расположен на глубине 15–20 км. В то же время, по данным сейсмологов, сила толчков составляла 7,6 баллов по шкале Рихтера. Это было самое мощное землетрясение за всю историю геофизических наблюдений (с 1909 г.) в этом районе. Удар стихии не выдержали именно те 17 крупноблочных домов, которые не были предназначены для сейсмоопасных районов. В Нефтегорске дома рассыпались целиком, такого не было даже в Спитаке в 1988 г.
Также в ту ночь сильным толчкам подверглись города и поселки севера Сахалина. В г. Оха – центре Охинского района Сахалинской области с населением около 30 000 чел. – толчки достигали не менее 6 баллов. Не выдержали козырьки подъездов в некоторых домах.
а
б
Рис. 2.18. Город-призрак Нефтегорск (Россия) [18]:
а – до землетрясения; б – после
Рис. 2.19. Последствия катастрофы в Нефтегорске
Из-за землетрясения севернее Нефтегорска произошло повреждение нефтепровода и нескольких нефтяных вышек, в результате чего по поверхности земли растеклось большое количество нефти.
Нефтегорск был расположен в 90 км южнее Охи и задумывался как вахтовый поселок для нефтедобытчиков. Строительство города началось в 1964 г. Первоначально поселок назывался Восток, в 1970 г. его переименовали в Нефтегорск. По генеральному плану поселок был рассчитан на 5 тыс. жителей.
За 30 лет в нем было построено 17 пятиэтажных 80-квартирных жилых домов, 4 двухэтажных кирпичных и крупноблочных дома, одноэтажный коттедж на три семьи, четыре двухэтажных детских сада, школа и др. На момент катастрофы в городе проживало 3 197 человек.
В результате землетрясения были полностью разрушены почти все здания и сооружения. Пятиэтажные дома, рассчитанные на 6-балльную нагрузку, просто развалились под собственным весом (рис. 2.20). Дома рухнули не сразу, поэтому те из людей, кто еще не успел заснуть или быстро оценил ситуацию, успели выпрыгнуть из окон. Накануне в нефтегорской школе прозвенел последний звонок. Из 26 выпускников в живых остались девять человек.
В течение суток туда были переброшены подразделения Министерства по чрезвычайным ситуациям Российской Федерации (МЧС РФ), в тот же день была образована правительственная комиссия по ликвидации последствий стихии. Масштабы трагедии потребовали задействовать 25 самолетов, 24 вертолета и 66 автомашин. Уже на четвертые сутки количество техники увеличилось до 267 ед. В городе работали камчатские, сахалинские, хабаровские поисково-спасательные службы, военные. Всего в работах по ликвидации последствий землетрясения приняли участие 1 642 человека: профессионалы и добровольцы. Именно тогда спасатели применили «5 минут тишины» в течение каждого часа, когда замирала вся техника, прекращались все работы и разговоры.
Рис. 2.20. Разрушение зданий в результате землетрясения в Нефтегорске
Катастрофа нанесла огромный ущерб и экономике Сахалинской области, в первую очередь нефтегазовым предприятиям «Сахалинморнефтегаз». По информации, поступившей на утро после землетрясения, было повреждено 275 км магистрального и промыслового нефтепроводов, нефтеперекачивающая станция, четыре пункта сбора и подготовки нефти и газа. Вышли из строя 200 эксплуатационных скважин и одна буровая установка, ущерб превысил 125 млрд руб.
Позже специалисты назовут другую сумму, необходимую на ремонтно-восстановительные работы (с учетом требований сейсмобезопасности), – более 600 млрд руб. в ценах 1995 г.
По некоторым оценкам, только в Нефтегорске экономический ущерб от разрушения составил 400 млрд руб. в ценах 1995 г. На месте поселка Нефтегорск, который было решено не восстанавливать, построены мемориал и часовня, неподалеку размещается кладбище, где захоронены погибшие.
В день пятилетия со дня трагедии (28 мая 2000 г.) памятник погибшим был установлен в г. Южно-Сахалинске.
//-- Култукское землетрясение на юге Байкала --//
//-- 27 августа 2008 г --//
Землетрясение произошло в 10 ч 35 мин местного времени [19]. Магнитуда – 6,3. Очаг располагался на глубине 16 км, интенсивность сейсмических сотрясений в эпицентре достигала 8 баллов по 12-балльной шкале MSK–64. Землетрясение ощущалось на большой территории: от г. Красноярска на западе до г. Читы на востоке и от г. Северобайкальска на севере до Улан-Батора (Монголия) на юге.
Это землетрясение в южной части оз. Байкал – второе за период инструментальных сейсмологических наблюдений по величине амплитуды после Среднебайкальского, произошедшего 29 августа 1959 г. (магнитудой 6,8).
В течение 10 мес. после основного толчка в его очаговой области произошло около 1 000 повторных толчков. Особенно частая повторяемость толчков наблюдалась в первые пять суток (табл. 2.6).
В ближней к эпицентру зоне (10–30 км) оказались населенные пункты на побережье Южного Байкала: поселки Утулин (8–10 км), Сухой Ручей (18 км), Култук (18–30 км), г. Байкальск (13 км), Слюдянка (20 км). В этих населенных пунктах землетрясение проявилось в 7–8 баллов.
Таблица 2.6
Количество повторных толчков

По всей эпицентральной зоне были выявлены характерные для такого уровня землетрясений изменения на поверхности земли, гидрогеологические аномалии и многочисленные повреждения зданий различного функционального назначения.
На участках между пос. Утулик и с. Мангутай, г. Слюдянка и пос. Култук, а также в нескольких километрах западнее пос. Култук по автодороге А-164 образовались разрывы поверхностного слоя протяженностью 150–240 м, трещины с раскрытием до 9 см и смещением до 8 см. Очевидно, указанные амплитуды обусловлены наличием свободной поверхности.
//-- Землетрясение в Японии 11 марта 2011 г --//
Землетрясение у восточного побережья о. Хонсю в Японии магнитудой, по текущим оценкам, от 8,9 до 9,1 произошло 11 марта 2011 г. в 14 ч 46 мин по местному времени. Эпицентр был определен в точке с координатами 38,322 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
с.ш. и 142,369 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
в.д. на востоке от о. Хонсю, в 130 км восточнее города Сендай и в 373 км на северо-востоке от Токио. Гипоцентр наиболее разрушительного подземного толчка (произошедшего в 5 ч 46 мин 23 с местного времени) находился на глубине 24 км в Тихом океане.
Это сильнейшее землетрясение в известной истории Японии и пятое по силе за всю историю сейсмических наблюдений. Однако по количеству жертв и масштабу разрушений оно значительно уступает землетрясениям в Японии 1707, 1896, 1995 и 1923 гг.
Для землетрясения такой силы обычно требуется длинная (480 км) и относительно прямая линия разлома. Поскольку контуры плиты и зона субдукции в этой области не такие прямые, то землетрясения в этом регионе, как правило, ожидаются с магнитудой до 8,0–8,5, а сила этого землетрясения была неожиданностью для некоторых сейсмологов.
Наиболее сильному толчку предшествовала серия крупных землетрясений-форшоков, начавшаяся 9 марта с толчка магнитудой 7,2 примерно в 40 км от основного толчка и продолжившаяся тремя другими толчками в тот же день с магнитудой 6. За минуту до начала землетрясения в Токио система раннего предупреждения, объединяющая около 1 000 сейсмографов в Японии, передала по телевидению сообщение о приближающемся землетрясении. Это стало возможным благодаря тому, что сейсмические S-волны распространяются со скоростью 4 км/с и им потребовалось 90 с для преодоления расстояния в 373 км от Токио. Считается, что это сохранило большое количество жизней.
По данным Геологической службы США, эпицентр находился в 373 км от Токио. После основного толчка магнитудой 9,0 в 14 ч 46 мин местного времени последовала серия афтершоков: магнитудой 7,0 в 15 ч 06 мин, 7,4 – в 15 ч 15 мин; 7,2 – в 15 ч 26 мин. Всего после основного толчка зарегистрировано более четырехсот афтершоков силой 4,5 магнитуд и выше.
Очаг землетрясения распространялся от взморья префектуры Иватэ до взморья префектуры Ибараки. Японское метеорологическое агентство сообщило, что это землетрясение, возможно, произошло в результате подвижки в зоне разлома от Иватэ до Ибараки с длиной 400 км и шириной 200 км. Анализ показал, что землетрясение представляло собой серию из трех толчков. Оно, возможно, имеет такое же происхождение, что и крупное землетрясение 869 г., также вызвавшее большое цунами.
По шкале Японского метеорологического агентства (ЯМА) землетрясение получило максимальную оценку – 7 баллов в г. Курихара (префектура Мияги). В трех других префектурах (Фукусима, Ибараки и Тотиги) зарегистрированы толчки более 6 баллов по шкале ЯМА. Сейсмические станции в префектурах Иватэ, Гумма, Сайтама и Тиба зарегистрировали менее 6 баллов, в Токио – более 5.
Как сообщили американские ученые, из-за землетрясения ось вращения Земли сместилась на 15 см в сторону 139-го градуса восточной долготы, сократилась продолжительность суток на 1,6 мкс. Сам о. Хонсю, ближайший к эпицентру, сдвинулся на 2,4 м. Волны цунами высотой около 1–2 метра достигли южных Курильских островов.
В результате землетрясения сильно пострадали префектуры Мияги, Иватэ и Фукусима.
По состоянию на 15 ч 30 мин 15 марта 2011 г. Национальным полицейским агентством Японии была подтверждена гибель 2 722 человек в 12 префектурах, а 3 742 человека числились пропавшими без вести, 1 060 тел уже опознаны, 420 из них выданы родственникам.
Тысячи спасшихся находились в местах, отрезанных от связи с миром. Власти префектуры Мияги сообщили, что около 1 300 человек оказались на о. Осима. Примерно 520 тыс. человек остались более чем в 2 500 временных укрытиях.
По сообщению местных властей, в г. Минамисанрику пропавшими без вести числятся 9 500 человек. Только в Сендае по меньшей мере 200–300 человек утонули в результате цунами. Корабль с 81 докером был смыт с судостроительной стоянки в префектуре Мияги, когда цунами ударило по северо-восточному побережью Японии, однако все они были спасены с унесенного в море корабля, поиском которого занимались Военно-морские силы (ВМС) Японии и береговая охрана, и перевезены по воздуху в безопасное место. Пропал пассажирский поезд, а другой сошел с рельсов в префектуре Мияги (рис. 2.21).
В префектуре Фукусима разрушена дамба, в г. Минамисома 1 800 домов. Сотни машин и домов оказались затоплены волнами цунами.
Рис. 2.21. Поезд, сошедший с рельсов в результате землетрясения в Японии
Рикудзентаката (город в префектуре Иватэ) был практически смыт, около 5 тыс. домов ушли под воду.
Сендай: вода затопила территорию на расстоянии 10 км от морского побережья (рис. 2.22). Без вести пропавшими числятся около 650 человек.
Рис. 2.22. Затопленная территория морского побережья Японии
Еще одна жертва – Ямада: около 7 200 домов ушли под воду.
В результате землетрясения произошел пожар в Токио. Отмечены пожары в шести различных префектурах (рис. 2.23). В г. Итихара, префектура Тиба, горели хранилища с природным газом на нефтеперерабатывающем заводе. В г. Сендай на нефтехимическом комплексе произошел большой взрыв.
Рис. 2.23. Пожары после землетрясения
Рис. 2.24. Разрушение железнодорожных путей
Наблюдались разрушения железнодорожных путей (рис. 2.24), обрушения автомобильных эстакад и трасс (рис. 2.25).
Рис. 2.25. Разрушение участка дороги, связывающей Токио и префектуру Ибараки
На побережье в префактуре Мияги обрушились волны цунами высотой в 10 м, а на портовый г. Камаиси в префактуре Иватэ – высотой 4 м, которые смывали автомобили и врезались в здания. Разрушено много секций автострады региона Тохоку, обслуживающей север Японии. Произошел прорыв дамбы в префактуре Фукусима.
//-- Землетрясение в Бурятии 17 июля 2011 г --//
Бурятия – демократическая республика, входящая в Российскую Федерацию в составе Сибирского федерального округа. Образована 30 мая 1923 г. Столица – г. Улан-Удэ.
Республика Бурятия входит в горную зону, занимающую значительную часть юга Восточной Сибири. Рельеф характеризуется мощными горными хребтами и обширными, глубокими и иногда почти замкнутыми межгорными котловинами. Площадь гор более чем в 4 раза превышает площадь, занимаемую низменностями. Для Бурятии характерна значительная приподнятость над уровнем моря. Самой низкой отметкой является уровень оз. Байкал (456 м в тихоокеанской отметке), а наиболее высокой – покрытая ледниками вершина Мунку-Сардык в Восточных Саянах, находящаяся на 3 491 м над уровнем моря.
В 3 ч 38 мин 17 июля жители юга Иркутской области и Бурятии почувствовали мощные толчки. По свидетельствам очевидцев, в Улан-Удэ дома ходили ходуном, качались люстры, падала посуда.
Эпицентр землетрясения находился в 20 км от пос. Горячинка и в 22 км от пос. Турка Прибайкальского района Бурятии. Как утверждает Байкальский филиал Геофизической службы Сибирского отделения Российской академии наук (БФ ГС СО РАН), интенсивность толчков составила по шкале MSK–64 7 баллов (магнитуда 5,1); напомним, именно в Турке возводится первая очередь турзоны «Байкальская гавань». Как сообщили «Байкал-Daily» жители Турки, в некоторых домах села потрескались печи, а толчкам предшествовал сильный гул. Во многих частных домах Улан-Удэ перед землетрясением выли собаки.
Эпицентр находился в 295 км от Иркутска (2–3 балла) и в 131 км от Улан-Удэ (4 балла). В Иркутске многих людей охватила паника. Во время землетрясения в городе была сильная гроза, гремел гром.
Землетрясение ощущалось в столице республики: несколько секунд даже на нижних этажах зданий гремела кухонная посуда, раскачивались люстры. На верхних этажах колебания ощущались сильнее.
Напомним, последний раз землетрясение примерно такой же силы произошло в байкальском регионе 27 августа 2008 г. в 10 ч 35 мин. Интенсивность толчков в эпицентре составила 8 баллов, в Иркутске – 6–7, в Улан-Удэ – 4 балла. Тогда большинство иркутян покинули свои дома и рабочие места. Такая же картина наблюдалась и в Улан-Удэ.
Эпицентр крупнейшего за последние 50 лет землетрясения тогда находился вблизи трех населенных пунктов – городов Байкальска, Слюдянка и пос. Култук. В результате на несколько часов остановилось движение поездов на почти 300-километровом участке Транссибирской железнодорожной магистрали, прекратилась работа Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, существенно пострадал ряд зданий. К счастью, обошлось без человеческих жертв.
Причина землетрясения – смещения на глубине Земли, толчки вблизи Прибайкалья. Как считают ученые, гипоцентр землетрясения был расположен вдоль плоскости ранее существовавших разрывов земной коры.
Гипоцентр землетрясения – центр области в теле Земли, называемой очагом землетрясения, где внезапно освобождается значительное (103–1 018 Дж) количество энергии, вызывающей короткопериодные колебания земной коры.
Эпицентр землетрясения – проекция гипоцентра землетрясения на поверхность Земли. Соответственно, проекция очага землетрясения – эпицентральная область. В ней плотность потока сейсмической энергии максимальна. Область наибольших разрушений находится здесь, но может строго не совпадать с положением эпицентральных зон, так как величина разрушений зависит также от качества построек, механических свойств грунтов и направления сейсмических колебаний (наиболее разрушительна горизонтальная компонента колебаний).
Как писала газета «Комсомольская правда», толчки ощущались и в Иркутской области. Эпицентр землетрясения находился в 30 км западнее с. Турка Прибайкальского района Бурятии, интенсивность толчков достигала 3 баллов. «Колебания земной поверхности ощущались 29 ноября в селах Турка, Гремячинск. Толчки небольшой силы были и в Улан-Удэ. Жертв и разрушений нет», – сообщали в пресс-службе Главного управления (ГУ) МЧС России по Республике Бурятия. На территории Иркутской области толчки ощущались в пос. Еланцы. Удаленность эпицентра от поселка была 60 км. Как сообщают в ГУ МЧС России по Иркутской области, жители поселка не жаловались на разрушения построек. Комиссия из оперативной группы пожарной части и представителей администрации Ольхонского района после проведения осмотра жилых зданий и сооружений констатировала, что жертв и разрушений нет…».
//-- Землетрясения в Красноярске --//
//-- и его окрестностях --//
Ранее, до 2000 г., зона Красноярского края считалась сейсмобезопасной с сейсмичностью менее 6 баллов, но уже в СНиП II-7–81 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
[10] ряд южных районов края отнесены к сейсмоопасным с сейсмичностью 7–8 баллов и более.
Исторически наиболее сильным землетрясением в г. Красноярске было землетрясение 1806 г.
Впервые сведения о нем были опубликованы во французских источниках: «1806 – 8 августа в 5 часов, страшное землетрясение в Красноярске, причинившее разлитие Енисея и продолжавшееся 4 минуты 15 секунд. За сильною грозою следовало второе землетрясение, разрушившее много зданий. Гора, лежащая в 12 верстах от Красноярска, уступила свое место озеру в 300 футов окружности и 480 футов глубины в некоторых местах; вода этого озера имела серный вкус и запах…».
Во французской прессе тех лет сообщалось, что в Красноярске 8 августа ощущалось землетрясение, которое продолжалось 4 мин. При этом погибло 80 человек.
В течение более ста лет сам факт данного землетрясения не подвергался сомнению. И только при проектировании Красноярской ГЭС возник вопрос о его достоверности. В связи с этим Красноярскому краеведу С. Н. Мамееву было поручено найти дополнительные свидетельства «страшного землетрясения» из исторических источников. С. Н. Мамеев, проанализировав большое количество исторических документов, пришел к выводу, что сведения о землетрясении 1806 г., отмеченные в иностранных журналах, являются событием едва ли не фантастическим, основанным на непроверенных слухах, не подтверждающихся документальными или фактически достоверными данными.
Однако по ряду косвенных признаков можно усомниться в правильности выводов С. Н. Мамеева. Это подтверждает и работа [20].
Землетрясения интенсивностью 6–7 баллов наблюдались в г. Красноярске многократно в конце XIX в. и начале XX в. В наше время (начале XXI в.) отголоски Монголо-Тувинских и Алтайских землетрясений с силой до 4 баллов в Красноярске проявляются довольно часто.
В заключение отметим, что рассмотренные примеры отражают лишь малую толику информации. Фактически количество землетрясений на много порядков больше. Можно предположить, что в ближайшем будущем сейсмоактивность зон и территориальное распространение землятресений будут расти.
Задача человечества – активнее накапливать знания и опыт с целью возможного противостояния столь грозному и масштабному явлению.
3. Ураганы, смерчи, торнадо, цунами, наводнения
В главе представлены природные стихийные явления, аккумулирующие большой энергетический запас, способный в экстремальных ситуациях порождать в среде обитания человека различные по типу и энергонасыщенности катастрофы.
Ураган – ветер разрушительной силы.
Смерч – атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности Земли, в виде темного облачного рукава (или хобота) диаметром в десятки и сотни метров, по вертикали – до 10 км. Существует недолго, перемещаясь вместе с облаком; может причинять большие разрушения. Смерч над сушей назывался также тромбом (в США – торнадо) [1].
Смерч – сильный вихрь, поднимающий столбом воду, песок [1]. Энергия смерча радиусом 1 км и средней скоростью 70 м/с равна энергии атомной бомбы в 20 кт тротила. Форма смерчей может быть многообразной (колонна, конус, бокал, бочка, бичеподобная веревка, песочные часы, рога «дьявола» и т. п.), но чаще всего смерчи имеют форму вращающегося хобота, трубы или воронки. Вращение происходит против часовой стрелки, как и в циклонах северного полушария Земли.
Смерчи часто образуются на тропосферных фронтах – границах раздела в нижнем 10-километровом слое атмосферы, которые отделяют воздушные массы с различными скоростями ветра, температурой и влажностью воздуха. В области холодного фронта (холодный воздух натекает на теплый) атмосфера особенно неустойчива и формирует в материнском облаке смерча и ниже него множество быстро вращающихся турбулентных вихрей. Сильные холодные фронты образуются в весенне-летний и осенний период.
Торнадо – ветер разрушительной силы силой 12 баллов по шкале Борфорта, т. е. свыше 35 м/с.
Цунами – гигантские волны, возникающие в океане в результате подводного землетрясения или извержения подводных или островных вулканов.
Наводнение – стихийное бедствие (затопление суши водой в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, а также разрушения гидротехнических сооружений).
Смерчи и торнадо надо отличать от образующихся на атмосферных фронтах шквальных бурь, характеризующихся быстрым (в течение 15 мин) возрастанием скорости ветра до 33 м/с и затем ее убыванием до 1–2 м/с. Такие бури ломают деревья в лесу, могут разрушить легкое строение, а на море даже потопить корабль. Так, 19 сентября 1893 г. броненосец «Русалка» на Балтийском море был опрокинут шквалом и сразу же затонул. Погибло 178 человек экипажа.
3.1. Примеры разрушений, вызванных ураганами, торнадо, смерчами
Галвестонский ураган 8 сентября 1900 г. Обрушился на г. Галвестон, Техас, 8 сентября 1900 г. Скорость ветра составляла 214 км/ч, что соответствует 4-й категории по шкале ураганов Саффира – Симпсона [17].
Ураган унес жизни от 6 до 12 тыс. человек, официальные источники сходятся на цифре в 8 тыс. Таким образом, этот ураган является третьим по числу жертв среди североатлантических тропических циклонов (после Великого урагана 1780 г. и урагана Митч 1998 г.). Галвестонский ураган 1900 г. до настоящего времени является самым смертоносным стихийным бедствием в истории США.
Первое зафиксированное наблюдение его предвестника произошло 27 августа на расстоянии примерно 1 600 км к востоку от Наветренных островов, где корабль попал в область «неспокойной погоды». Шторм прошел над Малыми Антильскими островами 30 августа, вероятно, как тропическая депрессия, что следует из показаний атмосферного давления на о. Антигуа.
Через три дня над Антигуа разразилась сильнейшая гроза, после чего наступила жаркая и влажная спокойная погода, что часто происходит после прохода тропического циклона. К 1 сентября наблюдатели погодного бюро США сообщали о «шторме средней интенсивности (не урагане)» к юго-востоку от Кубы. Двигаясь на запад, шторм вышел на сушу в юго-западной части Кубы 3 сентября, вызвав сильные дожди. К 5 сентября он сместился во Флоридский пролив и уже набрал силу урагана.
К 6 сентября ураган сместился севернее г. Ки-Уэст, а ранним утром пятницы, 7 сентября, погодное бюро Нового Орлеана сообщило о серьезных разрушениях вдоль побережья штатов Луизиана и Миссисипи. Детальная информация о непогоде отсутствовала, так как связь из-за повреждений телеграфных линий была ограниченной.
В первой половине субботы (8 сентября) поднялся устойчивый северо-восточный ветер. К 17 ч галвестонское погодное бюро зафиксировало постоянный ветер ураганной силы. В ту ночь направление ветра сменилось на восточное и затем на юго-восточное, так как глаз бури начал проходить над островом к западу от города. К 23 ч ветер сменился на южный и начал спадать. Утро воскресенья приветствовало выживших голубым небом и бризом со скоростью 30 км/ч со стороны залива. Буря ушла в Оклахому, затем прошла над Великими озерами (в Милуоки скорость ветра была еще 60 км/ч) и 12 сентября прошла севернее г. Галифакс (Новая Шотландия).
На момент урагана высочайшая точка Галвестона находилась всего в 2,7 м над уровнем моря. Ураган вызвал штормовой нагон высотой более 4,6 м, который затопил весь остров. Волны вырвали здания из фундамента и разбили их в щепки. Было уничтожено более 3,6 тыс. домов, и у берега возвышалась гора из обломков. Те немногие здания, которые выстояли, располагаются в районе Странд и на сегодняшний день являются туристическими достопримечательностями.
Максимальная зафиксированная скорость ветра составила 160 км/ч, но анемометр погодного бюро был сдут со здания вскоре после этого измерения. Глаз бури прошел над городом примерно в 20 ч. Максимальная скорость ветра составила 190 км/ч.
Торнадо в США 24 сентября 2001 г. В 1990 г. в США было зарегистрировано 1 100 разрушительных смерчей. Торнадо 24 сентября 2001 г. над футбольным стадионом в Колледж-парке в Вашингтоне (рис. 3.1) вызвало 3 смерти, ранило несколько человек и стало причиной многочисленных разрушений на своем пути. Свыше 22 тыс. человек осталось без электричества.
В России наибольшую известность получили московские смерчи 1904 г. Отмечались смерчи в Тверской, Курской, Ярославской, Костромской, Тамбовской, Ростовской и других областях.
Смерч в Москве 29 июня 1904 г. Над центральной европейской частью России 29 июня 1904 г. проходил обычный синоптический циклон. В его правом сегменте возникло очень большое кучево-дождевое облако высотой 11 км. Оно вышло из Тульской губернии, прошло Московскую и ушло в Ярославскую. Ширина облака была 15–20 км судя по ширине полосы дождя и града. Когда облако проходило над окраиной Москвы, на нижней его поверхности наблюдали возникновение и исчезновение смерчевых воронок. Направление движения облака совпадало с движением воздуха в синоптических циклонах (против часовой стрелки, т. е. в данном случае с юга-востока на северо-запад). На нижней поверхности грозовой тучи небольшие, светлые облака быстро и хаотично двигались в разные стороны. Постепенно на беспорядочные, турбулентные движения воздуха налагалось упорядоченное среднее движение в виде вращения вокруг общего центра; вдруг из облака свесилась серая остроконечная воронка, которая не достигла поверхности земли и была втянута обратно в облако. Через несколько минут после этого рядом возникла другая воронка, которая быстро увеличивалась в размерах. Навстречу ей поднялся столб пыли. Еще немного – и концы обеих воронок соединились и расширились. В воздух полетели избы, пространство вокруг воронки заполнилось разрушенными строениями и сломанными деревьями.
Рис. 3.1. Торнадо 24 сентября 2001 г. в Колледж парке в Вашингтоне
Рис. 3.2. Последствия смерча в парке Москвы
Жертва катастрофы: Анненгофская роща – историческая местность в Москве (с 1730-х гг.). Располагалась на территории района Лефортово к югу от р. Синички на правильном квадратном участке, ограниченном современными ул. Авиамоторная и Лапина, проездом завода «Серп и Молот» и плацем вдоль лефортовских казарм (1-й Краснокурсантский проезд). Уничтожена смерчем 16 июня 1904 г. (рис. 3.2).
Ураган «Катрина» в США в августе 2005 г. Самый разрушительный в истории США (рис. 3.3). Произошел в конце августа 2005 г. Наиболее тяжелый ущерб был причинен Новому Орлеану в Луизиане, где под водой оказалось около 80 % площади города. В результате стихийного бедствия погибли 1 836 жителей, экономический ущерб составил 81,2 млрд долл.
Ураган начал формироваться 23 августа в районе Багамских островов. До того как достиг побережья США, ему был присвоен 5-й уровень опасности по шкале ураганов Саффира–Симпсона. Примерно за 12 ч до встречи с побережьем ослабел до уровня 4-й категории. Скорость ветра достигала 280 км/ч. Над побережьем Флориды недалеко от Майами он прошел 27 августа 2005 г. и повернул в сторону Мексиканского залива (рис. 3.4).
Рис. 3.3. Ураган «Катрина»
При продвижении урагана к Мексиканскому заливу началась эвакуация персонала с нефтяных платформ. С военных баз в Миссисипи и Флориде были эвакуированы самолеты, два корабля покинули порт.
Рис. 3.4. Снимок, сделанный спутником. Ураган «Катрина» в момент соприкосновения с землей
В воскресенье 28 августа 2005 г. мэр Нового Орлеана объявил обязательную эвакуацию. Несмотря на большие пробки на автострадах, город и его окрестности покинули более миллиона человек: около 80 % местного населения.
Ураган «Рита» в США 17–24 сентября 2005 г. Сформировался 17 сентября 2005 г. недалеко от городов Тёркс и Кайкос. Своей максимальной интенсивности он достиг 21 сентября, когда скорость ветра достигала 180 миль/ч (≈290 км/ч), а минимальное зафиксированное давление составило 895 мбар. Тогда же ему была присвоена 5-я категория по шкале Саффира – Симпсона. Ураган вышел на побережье 24 сентября в районе южной границы штатов Техас и Луизиана, ослабев к тому времени до 3-й категории.
В связи с приближением «Риты» в Новом Орлеане, восстанавливающемся после разрушительного урагана «Катрина», 21 сентября 2005 г. была объявлена повторная эвакуация жителей. В штате образовались огромные заторы. На время урагана был закрыт Космический центр имени Линдона Джонсона в Хьюстоне, в связи с чем контроль над Международной космической станцией (МКС) был передан российским коллегам.
Московский смерч 29 июня 1904 г. Над восточной частью Москвы 29 июня 1904 г. пронесся сильнейший вихрь. Его путь лежал неподалеку от трех московских обсерваторий: Университетской – в западной части города; Межевого института – в восточной; и Сельскохозяйственной академии – в северо-западной. Поэтому ценный материал зафиксировали их самописцы. По карте погоды в 7 ч утра этого дня на востоке и западе Европы располагались области повышенного давления (более 765 мм рт. ст.). Между ними, преимущественно на юге Европейской части России, находился циклон с центром между Новозыбковым (Брянская обл.) и Киевом (751 мм рт. ст.). В 13 ч он углубился до 747 мм рт.ст. и сместился к Новозыбкову, а в 21 ч – к Смоленску (давление в центре упало до 746 мм рт. ст.). Циклон двигался с юго-юго-востока на север-северо-запад. Около 17 ч, во время прохождения смерча через Москву, город находился на северовосточном фланге циклона. В последующие дни циклон ушел в Финский залив, где вызвал бури на Балтике.
На своем пути смерч произвел огромные разрушения. Были уничтожены деревни Рязанцево, Капотня, Чагино; далее ураган налетел на Люблинскую рощу, вырвал с корнем и сломал до 7 га леса; затем разрушил деревни Грайвороново, Карачарово и Хохловку, вступил в восточную часть Москвы, уничтожил Анненгофскую рощу в Лефортово, посаженную еще при царице Анне Иоанновне, сорвал крыши домов в Лефортово, прошел в Сокольники, где повалил вековой лес, направился в Лосиноостровскую, где уничтожил 120 га круп-е смерча не было, а отме-ного леса, и распался в районе Мытищ. Дале чена только сильная буря. Длина пути смерча – около 40 км, ширина все время колебалась от 100 до 700 м.
По внешнему виду вихрь представлял собой столб, широкий внизу, постепенно сужавшийся в виде конуса и вновь расширявшийся в облаках; в других местах иногда он принимал вид просто черного крутящегося столба. Многие очевидцы принимали его за поднимающийся черный дым от пожара. В тех местах, где смерч проходил через Москва-реку, он поднимал столько воды, что обнажалось русло.
Среди массы поваленных деревьев и общего хаоса местами удалось обнаружить некоторую последовательность: так, вблизи Люблино лежали три правильно расположенные ряда берез (северный ветер повалил нижний ряд, над ним лег второй, сваленный восточным ветром, а верхний ряд упал при южном ветре). Следовательно, это признак вихревого движения. При прохождении смерча с юга на север он захватил этот участок правой стороной (судя по смене ветра), а вращение у него было циклональное, т. е. против часовой стрелки, если смотреть сверху. Вертикальная составляющая вихря была необычайно велика. Сорванные крыши зданий летали в воздухе, как клочья бумаги. Были даже разрушены каменные стены. В Карачарове снесена половина колокольни. Вихрь сопровождался страшным гулом; его разрушительная работа продолжалась от 30 с до 1–2 мин. Треск валившихся деревьев заглушался ревом вихря.
Зафиксированы электрические явления необыкновенной интенсивности. Из-за частых разрядов молний погибло два человека, несколько получили ожоги, возникали пожары. В Сокольниках наблюдалась шаровая молния. Дождь и град также имели необыкновенную интенсивность. Градины с куриное яйцо отмечались неоднократно. Отдельные градины имели форму звезды и весили 400–600 г.
По неподтвержденному мифу удивительный случай произошел около Мытищ. Крестьянка шла по полю с тремя детьми. Налетел смерч, ее старшего и младшего сыновей отбросило в канаву, где они и спаслись. Третьего мальчика смерч подхватил и унес. Его катило по полю, был страшный шум, он потерял сознание и очнулся в яме, образовавшейся от вывороченной с корнями громадной сосны. Нашли мальчика лишь на следующий день в Сокольниках, на расстоянии нескольких километров от того места, где он был поднят. Он был цел и невредим и лишь испытывал сильную жажду.
Ивановский смерч 9 июня 1984 г. Трагическим был Ивановский смерч 9 июня 1984 г. (рис. 3.5), но вихри отмечались также в Московской, Ярославской, Костромской, Тверской, Вологодской, Нижегородской и других областях.
Рис. 3.5. Ивановский смерч 1984 г.
В сводке Гидрометцентра СССР было сказано, что возникновению смерчей предшествовали сильные южные и юго-западные ветры в нижней и средней тропосфере, которые способствовали перемещению далеко к северу теплого влажного воздуха в нижней части тропосферы и сухого холодного воздуха в ее верхней части (выше 2–3 км). Закручивание этих потоков в вихри и породило смерчи. Несмотря на густую сеть метеостанций в центре России, где свирепствовали смерчи, ни одна из них инструментально не зафиксировала прохождение смерчей. Данные метеостанций соответствовали грозовой обстановке со шквалами и градом, поэтому перемещение смерчей воссоздавалось по показаниям очевидцев, следам разрушений, другим косвенным признакам.
Ивановский смерч возник в 15 км южнее областного центра и прошел зигзагообразно около 100 км через леса, поля, пригород г. Иваново, далее вышел к Волге, обошел г. Волгореченск, уничтожил турбазу «Лунево» и затих в лесном массиве вблизи Костромы. Только в Ивановской области существенно пострадали 680 жилых домов, 200 объектов промышленного и сельского хозяйства, 20 школ, детские сады, леса. Без крова остались 416 семейств, разрушено 500 садово-дачных строений. Первый удар смерч нанес по дачному кооперативу «Южный». Более 20 чел. погибли, многие получили ранения. Из 200 дачных домиков пострадали 130. Деревья вырвало с корнем или поломало. В комки металла были превращены многие автомобили. Один из дачников в этот день после обеда увидел вдалеке, километрах в десяти, высокий темный столб, который подпер грозовую тучу, а левее и подальше – еще один, посветлее первого. Через 1–2 мин светлый столб исчез, темный же с огненными проблесками внутри стремительно приблизился к дачному поселку. Ветер играючи гнул толстые деревья и срывал с них листву. Теплица на его участке качнулась, сильно накренилась, но в следующую секунду стала на место и наступила тишина. Дачник подумал, что пронесло. Но эта тишина совершенно не соответствовала тому, что творилось за окном: ураган валил деревья, летели сучья, доски, но не было слышно ни звука. В следующую секунду теплица вдруг подпрыгнула и улетела, как газета на ветру. Когда дачник очнулся, он увидел, что его нового дачного домика как не бывало, левая рука была в крови, но боли он не ощущал. На месте домика была куча жалких остатков. Сам дачник находился в 10–15 м от бывшего домика. «Жигули» дачника лежали смятые и погнутые в канаве. Но самое удивительное было то, что на клумбе росли два пиона: красный и белый. От красного не осталось и следа, а на белом смерч не тронул ни лепестка. Стол с инструментом исчез, а стоявший рядом ящик с гвоздями остался.
Были и другие курьезные случаи. Одна из дачниц того же поселка, услышав гром и гул, забралась в подпол. Когда все стихло, она выбралась и увидела, что в доме нет крыши, двух стен и никакой мебели. У другой дачницы смерч унес крышу и полдома, мебель была унесена почти вся, а вот шифоньер остался.
В г. Иваново смерч обрушился на район Балино. Он сносил дома, переворачивал троллейбусы и автобусы, ломал столбы и деревья, свалил подъемный кран весом 350 т, превратив его в груду металлолома.
По «следам» смерча в районе турбазы «Лунево» А.М. Лукьяненко, житель г. Волгореченска, сделал интересное наблюдение. Он заметил, что смерч двигался скачками длиной 1–2 км и оставлял после своего соприкосновения с землей площадки разрушений диаметром 500–1 000 м. Они имели характерную форму: в центре располагалось центральное ядро диаметром 300–400 м почти круглой формы, которое было хаотически завалено переломанными соснами; по периферии некоторых таких площадок смерч оставлял еще по несколько просек-коридоров длиной 300–400 м и шириной 50 м, которые были направлены почти по касательной к окружности ядра.
3.2. Физические характеристики и особенности наблюдаемых смерчей, ураганов и бурь
Среди исследователей нет согласия не только в вопросе о скорости вращения воронки, но и о степени разряжения в ней. Почти все утверждают, что в воронке существует значительное разряжение (вплоть до 0,3–0,6) от атмосферного давления, а поэтому смерч всасывает в себя, подобно пылесосу, все, что его окружает. Однако многие возражают против этого. Основания для таких сомнений дает удивительное явление, которое очень часто сопровождает смерчи. Оно получило название «каскад».
Каскад представляет собой облако (или столб пыли водяных брызг) у основания воронки смерчей. Он напоминает речные каскады, особенно когда состоит из пыли и обломков зданий. Первоначально название «каскад» было дано тем массам брызг, которые поднимаются вверх (иногда на высоту в несколько десятков метров), когда смерч касается поверхности акватории. Падая обратно в водоем, они действительно напоминают настоящие речные каскады. Позже это название было распространено на наземные смерчи, которые, касаясь поверхности земли, поднимают вверх массы пыли, сухих листьев и мелких обломков.
Исследовать смерч не просто трудно, но и опасно: при непосредственном контакте он уничтожает не только измерительную аппаратуру, но и наблюдателя.
Сопоставляя описания смерчей (торнадо) прошлого и нынешнего столетий в России и других странах, можно заметить, что эти явления развиваются и живут по одинаковым законам, но эти законы до конца не выяснены и поведение смерча кажется непредсказуемым.
Во время прохождения смерчей, естественно, все прячутся, бегут, людям не до наблюдений, а тем более измерений их параметров. То немногое о внутреннем строении воронки, что удалось узнать, связано с тем, что смерч, отрываясь от земли, проходил над головами людей, и тогда можно было увидеть, что он представляет собой огромный пустотелый цилиндр, ярко освещенный внутри блеском молний. Изнутри раздается оглушительный рев и жужжание. Считается, что скорость ветра в стенках смерча доходит до звуковой.
Статистические данные, которые известны о смерчах, представлены в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Ориентировочные параметры смерчей

Английский адмирал Френсис Бофорт еще в 1806 г. предложил 12-балльную шкалу ветров, названную по его имени шкалой Бофорта. Он подразделил ветры в зависимости от скорости перемещения воздушных масс. Уже при силе в 9 баллов, когда скорость составляет от 20 до 24 м/с, ветер валит ветхие строения, срывает крыши с домов. Его называют штормом. Если же скорость ветра достигает 32 м/с, о нем говорят как об урагане. Штормы наиболее опасны на морских побережьях и в устьях больших рек. Европа подвержена штормовым и ураганным ветрам.
В 1953 г. в Англии были разбиты портовые сооружения, причалы, пакгаузы, жилые дома, в море унесло много автомашин. В Нидерландах лишились крова 68 тыс. человек, 1 835 утонули. Спустя девять лет подобная катастрофа произошла в Германии. В ночь с 16 на 17 февраля 1962 г. два независимых друг от друга явления привели к ужасным последствиям: ураганный ветер силой в 11–12 баллов гнал на берег воды Северного моря, а на Эльбе в это же время началось наводнение.
Перечислим мероприятия по уменьшению последствий ураганов и бурь [9].
Для успешного проведения работ по уменьшению последствий ураганов и бурь большое значение имеет хорошо налаженная служба наблюдения за ураганами и оповещения об ураганной опасности.
Из легких построек людей переводят в более прочные здания, иногда в убежища гражданской обороны. Наружные строительные и погрузочно-разгрузочные работы прекращают, а строительные краны разводят и крепят. Крупные суда, стоящие в рейде, выходят в открытое море, а небольшие – заходят в протоки либо в каналы и дополнительно крепятся. Создаются запасы питьевой воды, средств медицинской помощи, продуктов питания.
С приближением урагана или мощной бури усиливают регулирование движения на автомагистралях, иногда движение транспорта прекращают полностью.
В районе урагана или бури проводят работы по предотвращению пожаров.
3.3. Цунами
Цунами – моретрясение, гигантские волны, возникающие на поверхности океана в результате сильных подводных землетрясений или извержений подводных и островных вулканов [21].
Скорость цунами достигает 50–1 000 км/ч, высота в области возникновения составляет 0,1–5 м и 10–50 м у побережья.
Слово «цунами» пришло из японского языка и означает «гигантская волна в гавани». Волны цунами возникают в результате землетрясений или других внезапных изменений рельефа морского дна. В открытом море такие волны не достигают и метровой высоты и вполне безобидны, но по мере приближения к побережью вода вздымается огромными валами: чем круче берег, тем выше волны.
Длина волны, т. е. расстояние от одной водяной горы до другой, составляет от 150 до 600 км.
Волны следуют друг за другом с интервалом около 10 мин, распространяются со скоростью реактивного самолета. Волны, передвигающиеся с такой скоростью и разделенные значительным промежутком времени, удалены на расстояние многих сотен километров друг от друга. Поэтому в океане каждая волна представляет собой небольшой бугор высотой до полутора метров и протяженностью в десятки километров. Люди на корабле, под которым пройдет такая волна, ничего не заметят. Цунами для них так же невидимо, как и прилив. Когда же волна подходит к мелководью, она вырастает до огромных размеров. Волны цунами могут образовываться в результате разрывов между поднимающимися горными хребтами и опускающимися параллельно хребтам глубоководными впадинами, отделяющими цепи островов от малоподвижной области дна Тихого океана.
Другой причиной, вызывающей цунами, являются извержения вулканов, возвышающихся над поверхностью моря в виде островков или расположенных на океаническом дне. Наиболее яркий пример в этом отношении представляет собой образование цунами при извержении вулкана Кракатау в Зондском проливе в августе 1883 г. Извержение сопровождалось выбросом вулканического пепла на высоту 30 км. Грозный голос вулкана был слышен одновременно в Австралии и на ближайших островах Юго-Восточной Азии. Гигантской силы взрыв 27 августа в 10 ч утра разрушил вулканический остров. В этот момент и возникли волны цунами, распространившиеся по всем океанам и опустошившие многие острова Малайского архипелага. В самой узкой части Зондского пролива высота волн достигала 30–35 м.
Третьей причиной возникновения цунами является падение в море огромных обломков скал, вызванное разрушением скальных пород грунтовыми водами. Высота таких волн зависит от массы упавшего в море материала и от высоты его падения. Так, в 1930 г. на о. Мадейра с высоты 200 м сорвалась глыба, что послужило причиной возникновения одиночной волны высотой 15 м.
Цунами подвержены также берега Камчатки и Курильских островов. Первоначальные сведения о катастрофических волнах в этих местах относятся к 1737 г. Известный отечественный путешественник-географ С.П. Крашенинников писал: «…началось трясение и продолжалось волнами около четверти часа так сильно, что многие камчадальские юрты обвалились и балаганы попадали. Между тем учинился на море ужасный шум и волнение, и вдруг влилось на берег воды в вышину сажени на три, которая, ни мало не много, постояв, забежала в море и удалилась от берегов на знатное расстояние. Потом вторично земля всколебалась, воды прибыло против прежнего, но при отливе столь далеко она забежала, что моря невозможно видеть было. В это же время на дне моря в проливе между первым и вторым Курильскими островами появились скалистые горы, которые до того никогда не были видны, хотя землетрясения и наводнения происходили и раньше».
Примеры наиболее известных цунами перечислены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Наиболее известные в истории цунами

Грандиозные цунами на побережьях Камчатки и Курил имели место в 1792, 1841, 1843, 1918, 1927, 1939 и 1940 гг.
На восточном побережье Камчатки и Курильских островов 5 ноября 1952 г. произошло землетрясение, достигшее 10 баллов и сопровождавшееся исключительным по своим последствиям цунами, вызвавшим сильные разрушения в Северо-Курильске. Оно началось в 3 ч 57 мин по местному времени. В 4 ч 24 мин, т. е. через 26 мин после начала землетрясения, уровень океана быстро упал и местами вода отступила от берега на 500 м. Затем на участок побережья Камчатки от о. Сарычева до Кроноцкого полуострова обрушились сильные волны цунами (рис. 3.6). Позднее они достигли Курильских островов, захватив полосу берега протяженностью около 800 км. За первой волной последовала вторая, еще более сильная. После ее прихода на о. Парамушер оказались разрушенными все постройки, расположенные не выше 10 м над уровнем океана. В итоге – 27 122 жертвы и 10 617 смытых в море домов.
Рис. 3.6. Северо-Курильск, 1952 г. Вторая волна цунами
По-видимому, самой крупной сейсмической волной, насколько можно судить по достоверным источникам, была та, что обрушилась на берег Камчатки у мыса Лопатка в 1737 г.: она достигла чуть ли не 70 м в высоту.
Сочетание прогнозирования, заблаговременных административных и защитных мероприятий ведет к резкому снижению человеческих жертв и материального ущерба от последствий цунами.
В затопляемой зоне запрещается новое строительство, не вызванное производственной необходимостью, а также идет постепенный перенос в безопасные места существующих зданий и сооружений.
Для защиты от цунами бухт и устьев рек в них строят волноломы, а на берегу – дамбы и другие защитные сооружения. Посадка по побережью лесозащитных полос является эффективным средством борьбы с цунами.
Единственным средством защиты населения от цунами является эвакуация из прибрежной и возможно затопляемой зон. Поэтому население должно знать сигналы оповещения, признаки предупреждения о цунами, а также маршруты эвакуации. Необходимо оставаться в безопасном месте до получения сигнала отбоя опасности цунами.
Так как цунами могут сопровождаться сильным наводнением, необходимо соблюдать меры защиты, характерные для обычного наводнения.
3.4. Наводнения. Виды, примеры и меры защиты от них
Основными причинами наводнений являются: заторы и зажоры, нагоны, прорывы плотин, продолжительные дожди, таяние снегов, цунами.
Заторы, зажоры образуются из-за большого сопротивления на отдельных участках водному потоку русла реки, возникающего в сужениях или излучинах реки во время ледостава (зажоры) или ледохода (заторы). Заторные наводнения образуются в конце зимы или начале весны. Они характеризуются высоким и сравнительно кратковременным подъемом уровня воды в реке. Зажорные наводнения образуются в начале зимы и характеризуются существенным (но менее, чем при заторе) подъемом уровня воды и более значительной продолжительностью.
Нагонные наводнения (нагоны) образуют ветровые нагоны воды в морских устьях рек и на ветреных участках побережья морей, крупных озер, водохранилищ. Возможны в любое время года.
Затопления образуются из-за разлива воды из водохранилища или водоема, а также при прорыве сооружения напорного фронта (плотины, дамбы и т. п.) или аварийном сбросе воды из водохранилища, прорыве естественной плотины, создаваемой природой при землетрясениях, оползнях, обвалах, движении ледников. Характеризуются образованием волны прорыва, приводящей к затоплению больших территорий и разрушению или повреждению встречающихся на пути ее движения объектов (зданий, сооружений и др.).
На морских побережьях и островах наводнения могут возникнуть в результате затопления прибрежной полосы волной, образующейся при землетрясениях или извержениях вулканов в океане.
В последние столетия, особенно в ХХ в., все большую роль в увеличении частоты и разрушительной силы наводнений играют антропогенные факторы. В первую очередь к ним относятся сведение лесов (максимальный поверхностный сток возрастает на 250– 300 %), нерациональное ведение сельского хозяйства. Значительный «вклад» в усиление интенсивности паводков и половодий вносят: продольная распашка склонов, переуплотнение полей при использовании тяжелой техники, переполивы в результате нарушения норм орошения. Существенное увеличение максимального стока связано с хозяйственным освоением пойм, являющихся природными регуляторами стока.
Легенды о Великом потопе, в котором погибло почти все человечество, распространены по всему миру. Многие ученые полагают, что значительная часть преданий о потопе основывается на действительно происшедших катастрофах в разных районах земного шара на протяжении нескольких последних тысячелетий.
Исследованиями археологов, географов, историков и этнографов установлено, что в период с 206 г. до н. э. по 25 г. н. э. (в правление династии Хэн) было отмечено 12 наводнений с интервалом в 20 лет. С 618 по 907 г. н. э. (в период правления династии Тэн) произошло 31 наводнение с интервалом в 9 лет. В период династии Кинг (с 1644 по 1911 гг.) было отмечено 480 наводнений с интервалом 0,55 года.
Одно из самых катастрофических наводнений произошло в 1332 г. на р. Хуанхэ в Китае. В результате его и свирепствовавшей в последующие годы «Черной смерти» (чумы) погибло 7 млн человек. Не менее крупное наводнение произошло осенью 1887 г. Было затоплено 11 городов и 300 деревень. По официальным данным, наводнение унесло жизни 900 тыс. человек, а по данным неофициальных источников, жертвами наводнения стали от 2 до 6 млн человек.
Самое катастрофическое наводнение в Европе в нашем столетии охватило территорию Нидерландов, Великобритании и Германии в 1953 г. При штормовом ветре необычайной силы на северное побережье Европы обрушились огромные волны. Они вызвали резкий подъем воды на 3–4 м в устье Рейна, Мааса, Шельды и других рек. Более всего пострадали Нидерланды. Вода проникла вглубь страны более чем на 100 км, затопив 8 % территории. Погибло 2 тыс. человек.
Перечислим перспективные меры защиты от наводнений
При хозяйственном освоении паводкоопасных территорий как в долинах рек, так и на морских побережьях следует проводить оценку экономических и экологических последствий. Необходимо выявить пути получения максимально возможного экономического эффекта от освоения этих территорий при сведении к минимуму возможного ущерба от наводнений.
При разработке противопаводковых мероприятий в долинах рек следует рассматривать весь водосбор, а не его отдельные участки.
Необходимо умело сочетать инженерные методы защиты с неинженерными. К ним в первую очередь принадлежат ограничение или полное запрещение таких видов хозяйственной деятельности, в результате которых возможно усиление наводнений, а также расширение мероприятий, направленных на создание условий, ведущих к уменьшению стока.
Инженерные сооружения по защите земель и хозяйственных объектов должны быть надежны, и их строительство должно быть связано с минимальными нарушениями природной среды.
Должно быть проведено четкое районирование и картирование пойм с нанесением границ паводков различной обеспеченности. С учетом вида хозяйственного использования территории рекомендуется выделить зоны с 20%-й (для сельскохозяйственных угодий), 5%-й (для строений в сельской местности), 1%-й (для городских территорий) и 0,3%-й (для железных дорог) обеспеченностью паводка.
В стране должна существовать четко работающая система по прогнозированию паводков и извещению населения о времени наступления наводнения, максимально возможных отметках его уровня и продолжительности. Прогнозирование паводков и половодий должно осуществляться на основе развития широкой, хорошо оснащенной современными приборами службы наблюдений за гидрометеорологической обстановкой.
Важное значение следует уделять заблаговременному информированию населения о возможности наводнения, разъяснению вероятных его последствий и мер, которые следует предпринимать в случае затопления строений и сооружений.
Весьма важны разработка и дальнейшее совершенствование методик расчета как прямых, так и косвенных ущербов.
Регулирование использования паводкоопасных территорий должно быть прерогативой республик, краев, областей, районов и городов. Государство может направлять и стимулировать их деятельность лишь принятием тех или иных законов о регулировании землепользования.
В систему мероприятий по защите от наводнений должны быть включены как государственные и общественные организации, так и частные лица.
Наилучшим инструментом по регулированию землепользования на паводкоопасных территориях может быть гибкая программа по страхованию от наводнений, сочетающая как обязательное, так и добровольное страхование.
Комплекс мероприятий в паводкоопасных районах, включающий прогнозирование, планирование и осуществление работ, должен проводиться до наступления наводнения, в период его прохождения и после окончания стихийного бедствия.
//-- Примеры наиболее сильных наводнений в ХХ в --//
1908 г., 23–27 апреля, Россия, г. Москва. Произошло одно из самых крупных наводнений. Река поднялась в черте города на 8–9 м выше обычного летнего уровня (у Кремля – на 2–3 м). В центре столицы Москва-река и Водоотводный канал слились в единое русло шириной в полтора километра, 16 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
городской территории было затоплено (рис. 3.7).
Рис. 3.7. Последствия наводнения в центре Москвы в 1908 г.
1911 г., сентябрь, Китай, долина р. Янцзы. Более 200 тыс. человек погибли, а полмиллиона остались без крова в результате половодья р. Янцзы после проливных дождей. Наводнение превратило весь район во внутреннее море.
1927 г., апрель – июль, США, р. Миссисипи. Наводнение началось в августе 1926 г., почти за год до окончательного спада. Над большой территорией водосбора Миссисипи шли сильные, почти непрерывные дожди. Наводнение сохранялось до зимы. В феврале 1927 г. дожди прекратились, но в марте пошли снова – и 19 апреля Миссисипи вышла из берегов. Наводнением было охвачено 7 штатов. Цифры, представленные местной и федеральной статистикой, не совпадают. Согласно этим данным погибло от 246 до 500 тыс. человек, по меньшей мере 650 тыс. человек остались без крыши над головой.
1931 г., март, Китай, долина р. Янцзы. Это самое сильное наводнение из когда-либо происходивших (рис. 3.8). Под водой оказалась территория, превышающая площадь Австрии, Болгарии и Венгрии, вместе взятых (300 тыс. км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
). Снесено более 4 млн домов, погибло более 140 тыс. человек.
Рис. 3.8. Долина р. Янцзы после наводнения 1931 г.
1935 г., 4 июля, Китай, г. Ханькоу. Наводнение было вызвано обильными ливнями, поднявшими уровень воды в р. Хуанхэ (Желтой реке), которая прорвала дамбу в западном районе провинции Шань-дун и опустошила 15 тыс. км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
Северной Китайской равнины. Погибли 30 тыс. человек, а 5 млн лишились крова. Общий ущерб оценивался в 300 млн долл. США.
1938 г., июнь, Китай, долина р. Хуанхэ. В результате преднамеренного разрушения дамбы китайцами для срыва наступления японской армии река изменила свое русло и затопила обширные низменности за дамбами. Это стоило жизни около 500 тыс. местным жителям, но остановило продвижение японской армии.
1953 г., 1 февраля, Нидерланды. Это было одно из самых катастрофических наводнений за всю современную историю Голландии. С 29 по 31 января ураганные ветры, скорость которых превышала 150 км/ч, пригнали миллиарды кубометров воды из Атлантики в Северное море и обрушили на дамбы высокие волны, 1 февраля не выдержали и одновременно были разрушены 50 дамб. За несколько минут воды поглотили 133 населенных пункта, 1 835 человек погибли, 72 тыс. были эвакуированы, полностью разрушено 3 тыс. домов и 40 тыс. строений получили значительные повреждения (рис. 3.9). Ущерб, нанесенный стихийным бедствием, оценивался в сотни миллионов долларов США.
1954 г., август, Китай. Проливные дожди и половодье рек Янцзы и Хвэй вызвали наводнение. Свыше 40 тыс. человек утонули, сотни городов и деревень перестали существовать. Уровень воды на затопленной территории поднялся выше 29 м. По сообщению пекинского радио, наводнению предшествовал самый сильный на протяжении нескольких сотен лет ливень.
1963 г., 9 октября, Италия, долина р. Пьяве. Землетрясение вызвало земляной оползень, который, в свою очередь, послужил причиной наводнения в долине р. Пьяве. На протяжении 50 км вниз по течению реки и на 500 м по обе стороны река вышла из берегов. На расстоянии более 10 км не осталось никаких строений, даже их фундаментов. Исчезли все свидетельства того, что здесь стояли города; 5 т цианистого калия, вымытого с территории прибрежного завода, попали в воду реки, превратив ее в яд. Более 4 тыс. жителей утонули.
1970 г., ноябрь, Индия. В районе, где соединяются дельты рек Ганг и Брахмапутра, разливы представляют значительную опасность. В ноябре произошел разлив этих рек, вызванный сочетанием резкого подъема уровня воды, высокого прилива и сильного берегового циклона. Был затоплен участок местности площадью более 10 тыс. км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
со многими населенными пунктами. Погибло по разным данным от 500 тыс. до 1,5 млн человек.
Рис. 3.9. Разрушительные последствия наводнения в Нидерландах в 1953 г.
1993 г., август, Россия, Бурятия, г. Улан-Удэ. Сильное наводнение на р. Селенге повлекло за собой затопление 30 тыс. га сельскохозяйственных угодий, 10 тыс. приусадебных и дачных участков, около 6 тыс. домов.
1999 г., декабрь, Венесуэла. Причиной сильных наводнений стали дожди, которые продолжались в течение недели (рис. 3.10). Чрезвычайное положение было объявлено на территории пяти северозападных штатов и столичного федерального округа. Количество погибших, по сообщениям западных информационных агентств, превысило 10 тыс. человек.
2000 г., февраль – март, Мозамбик. Крупнейшее за последние 50 лет наводнение вызвал циклон «Илайн». Стихия уничтожила сотни тысяч домов, огромные площади фермерских угодий и стала причиной гибели более 7 тыс. человек. Общий ущерб от стихийного бедствия оценивается в 1 млрд долл. США. Около 2 млн человек, более чем 10 % населения страны, в результате наводнения остались без крова.
Рис. 3.10. Наводнение на севере Венесуэлы.
Более 300 тыс. человек потеряли родных, остались без крова и средств к существованию
//-- История наводнений в России --//
Из истории Москвы известно, что наводнения на Москве-реке бывали нередко (весной, а порой и в летнее время) и приносили большие бедствия городу. Так, в летописи за 1496 г. говорится о лютой морозной зиме, больших снегах и великой паводи. В июле 1518 г. и августе 1566 г. наводнения произошли в результате длительных непрерывных дождей. В XVII в. отмечены три весенних наводнения: в 1607, 1655 гг. (была повреждена стена Кремля, разрушено множество домов) и в 1687 г. (снесено 4 наплавных моста через реку). В XVIII в. упоминается о шести наводнениях: 1702, 1703, 1709, 1778, 1783 и 1788 гг.; в 1783 г. от наводнений пострадали опоры Большого каменного моста. При наводнениях в 1788, 1806, 1828 и 1856 гг. были сделаны отметки на башне Новодевичьего монастыря и стенах некоторых зданий.
Одно из самых больших наводнений на Москве-реке было в 1908 г., во время которого максимальный расход воды составил 2 860 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
/с. Вода в реке поднялась на 8,9 м выше постоянного летнего горизонта, на набережных у Кремля слой ее доходил до 2,3 м. Река и Водоотводный канал слились в одно русло шириной 1,5 км. Было затоплено 16 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
территории города.
Во время наводнения 1926 г. максимальный расход составил 2 140 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
/с, подъем воды над меженью – 7,3 м. Последнее наводнение было в 1931 г. (подъем воды 6,8 м). Ныне в верхней части бассейна Москвы-реки сооружены Истринское, Можайское, Русское и Озернинское водохранилища, которые регулируют сток. Кроме того, русло реки в черте города местами расширено, резкие изгибы спрямлены, берега укреплены гранитными стенками набережных. В итоге этого наводнения в черте города проходили почти незаметно.
Нередко наводнения возникали на р. Яузе во время весенних паводков и больших летних дождей. Особенно часто и сильно страдали современные Электрозаводская, Большая Семеновская, Бакунинская улицы, Преображенская, Русаковская, Рубцовская, Семеновская набережные. Дополнительной причиной наводнений на р. Яузе служило наличие мостов в виде кирпичных сводчатых труб недостаточного сечения. Большие весенние наводнения наблюдались в 1951 г. (вода у Глебовского моста поднялась на 3,28 м), в 1952 г. (на 2,74 м), в 1955 г. (на 2,04 м), в 1957 г. (на 2,25 м). Взамен старых мостов были построены высокие железобетонные мосты, по берегам – железобетонные стенки (с запасом на 0,5 м над максимальным паводковым горизонтом).
Наиболее часто Москва страдала от наводнений на р. Неглинной после заключения ее в кирпичную трубу (в первой половине XIX в. на участке от устья до Самотечной площади, в 1911 г. – 12 м выше ее). Трубы были рассчитаны на пропуск только 13,7 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
/с воды, и почти ежегодно при больших ливнях она вырывалась из-под земли и затапливала Самотечную и Трубную площади и Неглинную улицу. В 1949 г. вода на Неглинной улице поднялась на 1,2 м. В 1960 г. после сильного ливня Неглинная улица превратилась в бурлящий поток. После ливня 25 июня 1965 г. на перекрестке Неглинной улицы и Рахмановского переулка образовалось озеро; площадь затопления составила 25 га.
Наводнения в Санкт-Петербурге обуславливаются рядом факторов: возникающие на Балтике циклоны с преобладанием западных ветров вызывают нагонную волну и движение ее в направлении устья Невы, где подъем воды усиливается из-за мелководья и сужения Невской губы. Также «вклад» в наводнения делают сейши, ветровые нагоны и другие факторы. Всего в январе 2007 г. в Северной столице было зарегистрировано четыре наводнения.
В конце июля 2009 г. из-за высокого уровня воды в Амуре у Хабаровска оказались подтоплены более 15 тыс. огородов и дачных участков на островах и левом берегу реки. Такой высокий уровень воды в Амуре был связан с тем, что в Китае из-за интенсивных дождей сформировался паводок, который был наложен на гребень паводка с Верхнего Амура.
В середине июля 2009 г. на юге Сахалина прошли сильные дожди, в результате чего произошел подъем воды в р. Владимировка. Река вышла из берегов и подтопила 50 приусадебных участков. В зоне бедствия оказались 130 человек, в том числе 26 детей.
В южной части Сахалина 22–23 июня 2009 г. прошли сильные дожди. В Южно-Сахалинске за сутки выпало 100 мм осадков, что составило 185 % климатической нормы. В результате подъема уровня воды в р. Сусля и выхода ее из берегов в Южно-Сахалинске оказались подтоплены 130 домов, в которых проживало 333 человека. В гостиницы областного центра были переселены 58 человек (из них 15 детей).
В июне 2009 г. в Краснодарском крае из-за продолжительных дождей вышли из берегов 4 реки: Аргош, Мокрянка, Сухая и Кува. В результате были подтоплены 140 частных домов в станицах Передовая и Удобная Отрадненского района края. В станицах подмыты два железобетонных автомобильных моста, один из которых полностью разрушен, смыты три самодельных пешеходных моста, подтоплены участки дороги Отрадная – Удобная.
Из-за сильных дождей на севере Приморья 11 июня 2009 г. произошел резкий подъем воды в горных реках и ручьях Тернейского района. В результате была подтоплена часть улиц и домов в портовых поселках Пластун и Терней, повреждены многие участки дорог, подмыты три опоры линии электропередачи. Всего в зоне подтопления оказались 120 частных домов, в которых проживает 270 человек, в том числе 66 детей.
В начале апреля 2009 г. в Алтайском крае из-за ледового затора поднялся уровень воды в р. Бия. В результате оказались подтоплены два населенных пункта, было эвакуировано около 80 жителей. В Сосновке было подтоплено 50 приусадебных участков, в Сайдыпе подтопленными оказались 34 жилых дома.
В конце июля 2008 г. из-за ливневых дождей, прошедших в горных районах Якутии, произошел подъем уровня воды в реках Сартанг и Адыча, притоках р. Яна. В результате образования дождевого паводка были подтоплены три населенных пунктах Верхоянского района: пос. Бетенкес, в котором было подтоплено 187 домов и эвакуировано около 200 человек, с. Юнкюр и Барылас, из которых эвакуировали около 350 человек.
//-- Примеры наводнений по Красноярскому краю --//
В 1943 г. в 60 км выше г. Туруханска возник мощный затор льда. Поднявшаяся вода проникла в устье р. Сухая Тунгуска, где отстаивались суда. За 20–30 мин погибла треть енисейского флота.
В ночь с 30 апреля на 1 мая 1941 г. в г. Красноярске енисейская вода заливала первые этажи домов и подвалы. Как потом выяснилось, причиной наводнения был мощный затор льда, голова которого находилась на крутых поворотах реки в 15–20 км ниже города. Высокий уровень продержался 4–5 дней. При прорыве затора громадные массы льда неслись со скоростью до 2,5 м/с. По берегам остались горы льда. На острове Отдыха, который находится у правого берега, нагромождения льда достигали верхушек телеграфных столбов.
Лето 2006 г. многим людям не только Красноярского края, но и всей Сибири запомнится надолго. На Красноярской ГЭС таких масштабных сбросов воды не было с 1988 г., когда в течение нескольких дней он составлял около 12 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
/с. В результате в районах правобережья возникла необходимость введения чрезвычайных ситуаций. Вся правобережная прибрежная зона была затоплена. Были подтоплены и некоторые населенные пункты ниже г. Красноярска.
В Большемуртинском районе 26 июня в результате продолжительных ливневых дождей поднялся уровень р. Нижняя Подъемная в пос. Большая Мурта на 2,0–2,5 м. Паводковыми водами частично подтопило 18 деревянных домов частного жилого сектора. Жители подтопленных домов (41 человек, в том числе 10 детей) были временно размещены у родственников. В районе был объявлен режим чрезвычайной ситуации и создан штаб по ликвидации возникшей ЧС.
Также из-за разлива р. Нижняя Подъемная и ее притоков произошло частичное обрушение трех деревянных мостов: двух мостов в с. Мостовское и одного в с. Красные Ключи. Всего в ликвидации последствий наводнения было задействовано 146 человек и 57 ед. техники, в том числе 16 ед. инженерной.
В краевом центре в результате разлива р. Кача было подтоплено 15 частных жилых домов. На ул. Кирова волной свалило пешеходный мост. Мост удалось поднять из реки, уровень воды в Каче несколько спал. Велись работы по отсыпанию дамбы. Как только это произошло, началась откачка воды.
Несмотря на все заверения и убеждения в безопасности, сотни людей оказались бессильными перед стихией.
Поражающее действие наводнения выразилось в затоплении водой жилищ, промышленных и сельскохозяйственных объектов, полей с выращенным урожаем, разрушении зданий и сооружений или снижении их капитальности, повреждении и порчи оборудования предприятий, разрушении коммуникации.
В результате размыва оснований и непрерывного углубления промоин может происходить разрушение кирпичных зданий в течение 5–10 сут. Более устойчивы блочные бетонные здания с фундаментами из бетонных плит. Такие здания с заполненными водой подвалами сохраняют общую устойчивость до нескольких месяцев. Сохранившиеся затопленные здания теряют капитальность. Деревянные здания повреждаются гнилью. Отваливается штукатурка. В кирпичных зданиях происходит разрушение кладки с выпадением кирпичей. Металлические конструкции и арматура железобетона подвергаются коррозии.
При замачивании грунтов оснований на просадочных грунтах происходит просадка крупнопанельных домов (30–35 мм/сут.). Продолжительность этого процесса 15–30 сут.
В середине апреля 2009 г. на юге Красноярского края в Большеулуйском районе из-за ледяного затора, образовавшегося в результате паводка на р. Чулым, оказались подтопленными три поселка: Секретарка, Сучково и Симоново.
На западе Красноярского края 6 апреля 2009 г. в результате вскрытия Ужурки было подтоплено 26 жилых домов в г. Ужур. Спасатели эвакуировали 40 жителей города.
Наводнения в Сибири 2006 г. и последующие показали, насколько могут быть разрушающими действия стихии. Рассматривая факторы, влияющие на повышение уровня весеннего половодья, мы выделяем такие как величина запасов воды в снеге, интенсивность весеннего таянья льдов, количество и интенсивность осадков в период половодья и т. д.
К сожалению, своей хозяйственной деятельностью человек сильно усугубил пагубные последствия природных наводнений и вызвал многие наводнения, которых ранее в природе не было.
4. Сели. Оползни. Снежные лавины
4.1. Сели
Сель (от араб. «сайль» – бурный поток) – бурный, внезапно возникающий в руслах небольших горных рек, водотоков грязевой или грязекаменный поток. Селевой поток возникает в результате ливней или бурного снеготаяния; обладает большой разрушительной силой, наносит ущерб народному хозяйству. Он может распространяться на большую территорию с возрастающим объемом к низу русла за счет его эрозийного размыва [23].
Сель является стихийным (особо опасным) гидрологическим явлением. Селевой поток угрожает населенным пунктам, железным и автомобильным дорогам, оросительным системам и другим важным объектам экономики.
Обладает следующим поражающим действием:
• непосредственное ударное воздействие селевой массы на человека, животных и сооружения;
• разрушение зданий, сооружений и других объектов, в которых могут находиться люди;
• разрушение систем жизнеобеспечения.
Очаги селевых потоков классифицируются на селевые рытвины, врезы и рассредоточенные селеобразования. Селевые рытвины – линейные морфологические образования, прорезающие скальные, задернованные или залесенные склоны. Их протяженность не превышает 600 м, глубина – 10 м. Врезы – мощные, глубиной до 100 м и более, морфологические образования, выработанные в толще моренных отложений в местах перегибов склона. Имея большую площадь водосбора, одновременный выброс селя может достигать 5–6 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Очаговые рассредоточенные селеобразования – участки крутых (35–55°) обнажений, сель неразрушенных горных пород, имеющих разветвленную сеть борозд, очагов формирования микроселей. Площадь таких объединенных микроселей достигает 0,5–0,8 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
Вид селевого потока определяется составом селеобразующих пород (вода в совокупности с пылеватыми, песчаными, крупнообломочными и другими компонентами).
Формирование селевых потоков, их периодичность и интенсивность зависят от рельефа местности, возможностей образования и накопления жидкой и твердой их составляющих, природно-климатических и тектонических проявлений. В условиях высокогорья с ярко выраженными сезонными колебаниями температур селевые потоки могут возникать при крутых склонах 2–4 раза в год. Катастрофические сели даже в селеактивных зонах происходят редко (1–5 раз в 100 лет), но их разрушительная сила и предсказуемость плохо поддаются прогнозированию.
//-- Параметры селевых потоков и способы защиты от них --//
Параметры селевых потоков. По приведенной селеактивности селеопасные бассейны делятся на четыре категории (табл. 4.1):
• I – исключительно селеактивный (приведенный ежегодный объем выносов с одного бассейна Р = 10–100 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
);
• II – весьма селеопасный (Р = 1–10 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
);
• III – среднеселеопасный (Р = 0,1–1 тыс.м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
);
• IV – слабоселеопасный (Р = 0,01–0,1 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
).
Плотность селевых потоков составляет 1,2–1,9 т/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
Средняя скорость в транзитных условиях достигает 2–8 м/с (зависит от глубины потока, уклона русла, состава селевой массы).
Высота потока–1–10 м; ширина потока – 5–100 м.
Максимальный расход сели – от 10n до 1 500 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
/с.
Продолжительность селей составляет от нескольких минут до 3 ч, возможны волнообразные – с перерывами 10·n мин.
Максимальные размеры в поперечнике крупнообломочных включений достигают 3–10 м с массой до 300 т.
Таблица 4.1
Типы селевых потоков и их воздействие на сооружения

Способы защиты от селей. К основным мерам борьбы с селями относятся:
• закрепление и стимулирование развития почвенного и растительного покрова на горных склонах, особенно на участках зарождения селей, расчистка скоплений рыхлообломочного материала и стабилизация горных русел системами противоселевых плотин. Уникальна по своему проектному решению плотина в урочище Медео в юго-западном районе Алма-Аты. В ее тело уложено миллионы кубометров горных пород. Основной объем тела плотины составляет крупнообломочная горная порода, доставленная в проектное положение по предложению и расчетным обоснованиям ученых Сибирского филиала РАН (г. Новосибирск) направленным взрывом;
• задержание селевых выбросов устройством селезаградителей – запрудов, дамб, котлованов-наносоуловителей;
• селеотводящие сооружения – селерезы, стенки для изменения направления селей, крупноячеистые конструкции, которые обеспечивают высокую надежность сооружения и отличается большой экономичностью. Появилась возможность искусственно регулировать уровень мореных озер, своевременно выпускать из них в реки избыток воды;
• тормозящие сооружения – надолбы, холмы.
Мерами по предотвращению селей являются:
• создание службы контроля над селевыми потоками, организация специальных постов селевых станций;
• ликвидация водоемов, возможных накопителей селей;
• регулирование снеготаяния расчленением снежного покрова на полосы шириной 30–40 м с использованием светопоглощающих порошков.
Впервые в советской практике автоматизированная система селевого предупреждения была смонтирована на диспетчерском пункте Управления «Казглавселезащита» в Алма-Ате. Обычно сводки с постов идут три раза в сутки, а при необходимости (при возникновении селеугрожающего момента) – незамедлительно. Наблюдения ведутся визуальным способом с 25 постов или с вертолета, постоянно облетающего контролируемые районы. Электронные датчики держат под круглосуточным контролем уровень воды и температуру воздуха в бассейнах наиболее селеопасных рек Малая и Большая Алмаатинки. По кабельным линиям связи накопленные датчиками сведения поступают в компьютер на обработку. Стало возможным дистанционно регулировать не только уже мчащийся поток, но и начало его зарождения, оперативно принимать меры безопасности. Автоматизированная система селевого предупреждения позволила с высокой точностью прогнозировать время и место рождения селя.
К основным защитным мероприятиям при непосредственной угрозе и во время схода селевого потока относятся:
• заблаговременная эвакуация населения транспортом или пешим порядком;
• экстренная эвакуация населения;
• укрытие населения на верхних этажах зданий, сооружений, незатапливаемых участков местности;
• спасательные и другие неотложные работы;
• проведение экстренной и другой неотложной работы;
• оказание экстренной и другой неотложной медицинской помощи.
Наиболее эффективным мероприятием по защите населения в условиях селевой опасности является предварительная эвакуация населения за пределы опасной зоны. При своевременном и организованном ее проведении можно спасти не только все население, но и личное имущество граждан. Необходимые условия успешной эвакуации – своевременное составление краткосрочных прогнозов (от нескольких часов до 1–3 сут) и оперативное их доведение службами республиканских и территориальных управлений гидрометеорологических и контроля природной среды до руководителей, принимающих решения.
При заблаговременной эвакуации население покидает опасный район и направляется к местам временного размещения, которые выбирают вблизи мест постоянного проживания, например, в той части этого же населенного пункта, которая находится вне зоны возможного прохождения селевого потока. В качестве мест временного размещения могут использоваться пригодные для этой цели общественные здания и сооружения (санатории, дома отдыха, школы).
//-- Примеры разрушений от селевых потоков --//
2005 г., 3 октября, Китай. Под напором селевого потока были разрушены два корпуса общежития академии, находившейся в крупном приморском г. Фучжоу и готовившей кадры для местной полиции. В результате 62 курсанта были унесены селевым потоком в реку.
2005 г., 5 октября, юго-запад Гватемалы. Сход селевой лавины уничтожил пос. Панабах, в котором проживало около 4 тыс. человек и было 1 500 домов. По различным оценкам число погибших составило от 800 до 3 тыс. человек.
2006 г., 17 февраля, Филиппины. Вследствие не прекращавшихся на протяжении двух недель проливных дождей тысячи тонн жидкой грязи погребли под собой д. Гинсахуган в провинции Южный Лейте. С лица земли стерто 600 домов, в здании школы заживо были похоронены более чем 300 школьников и их учителей. Число официально подтвержденных жертв оползня составило 139 человек, пропавшими без вести числятся 973 жителя деревни.
2007 г., 28–30 июля, Китай. Вследствие схода селей в уезде Луши (на западе центральной провинции Хэнань) 78 человек погибли, 18 пропали без вести. В результате вызванных проливными дождями селей пострадали более 7 тыс. га сельхозугодий, разрушено свыше 6 тыс. домов, серьезный ущерб нанесен транспортной и коммуникационной инфраструктуре.
2008 г., 8 сентября, Китай. В г. Линьфэнь уезда Сянфэнь провинции Шаньси произошел сход селевых потоков. На район бедствия обрушилось 268 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
камней и грязи, которые покрыли более 30 га близлежащей территории. Грязевой поток стер с лица земли несколько деревенских домов, местный рынок и трехэтажное офисное здание, вызвал обрушение хранилища отходов одной из угольных шахт. Погибли 254 человека.
4.2. Оползни
Оползень – смещение вниз по склону массы рыхлой горной породы под влиянием силы тяжести, особенно при насыщении рыхлого материала водой. Одна из форм стихийного бедствия [23].
Возникают на участке склона или откоса вследствие нарушения равновесия пород, вызванного увеличением крутизны склона в результате подмыва водой, ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами, воздействием сейсмических толчков, а также строительной и хозяйственной деятельностью без учета геологических условий местности (разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный полив садов и огородов, расположенных на склонах и др.).
Развитию оползней способствуют наклон слоев земли в сторону уклона, трещины в породах, направленные также в его сторону. В сильно увлажненных глинистых породах оползни приобретают форму потока. Они наносят большой ущерб сельскохозяйственным угодьям, промышленным предприятиям, населенным пунктам и т. д. Для борьбы с ними применяются берегоукрепительные и дренажные сооружения, закрепление склонов сваями, насаждениями растительности.
Оползни – обычное явление в тех местностях, где активно проявляются процессы эрозии склонов. Крупные оползни возникают чаще всего в результате сочетания нескольких факторов: например, на склонах гор, сложенных чередующимися водоупорными (глинистыми) и водоносными породами (песчано-гравийными или трещиноватыми известняками), особенно если эти пласты наклонены в одну сторону или пересечены трещинами, направленными по склону. Почти такую же опасность возникновения оползней таят в себе создаваемые человеком отвалы пород вблизи шахт и карьеров. Разрушительные оползни, движущиеся в виде беспорядочной груды обломков, называют камнепадами; если блок перемещается по некоторой ранее существовавшей поверхности как единое целое, то оползень считается обвалом; оползень в лессовых породах, поры которых заполнены воздухом, приобретает форму потока (оползень течения).
Наблюдение и прогнозирование оползней предусматривает:
1. Наблюдение за необычными происшествиями, за поведением животных, за осадками.
2. Анализ и прогнозирование возможных оползней:
• масс горных пород;
• условий уже известных и имевших место оползней.
При этом необходимы опыт и специальные знания.
//-- Примеры катастроф, вызванных оползнями --//
Сведения об оползнях известны с древнейших времен. Полагают, что одним из крупных по количеству оползневого материала (масса 50 млрд т, объем около 20 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
) был оползень, произошедший в начале нашей эры в долине р. Саидмаррех на юге Ирана. Оползневая масса обрушилась с высоты 900 м (гора Кабир-Бух), пересекла долину реки шириной 8 км, перевалила через хребет высотой 450 м и остановилась в 17 км от места возникновения. При этом за счет перекрытия реки образовалось озеро длиной 65 км и глубиной 180 м.
Самый крупный оползень в истории земли произошел в Америке 30 млн лет назад. Он накрыл территорию в 20 тыс. км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
[11].
Масштабы катастрофы зависят от степени застроенности и заселенности территории, подверженной оползням. Наиболее разрушительными из когда-либо зарегистрированных были оползни, произошедшие в 1920 г. в Китае в провинции Ганьсу на обжитых лессовых террасах, что привело к гибели 100 тыс. человек. В настоящее время в этой провинции очень часто сходят оползни, неся за собой огромное количество жертв и страшные разрушения.
Оползень в Аберфане (жертвы – дети) в 1966 г. [24]. Люди в угледобывающих районах привыкли к трагедиям. Но то, что случилось в маленькой деревеньке Аберфан в Южном Уэльсе, потрясло даже самых стойких и закаленных. Гигантский оползень из угольного шлака поглотил школу вместе с детьми.
История Уэльса – это история человеческих трагедий. Покрытые угольной пылью унылые долины населяли люди, обреченные на тяжелый труд, бедность, из которой не могли вырваться целые поколения, на ежедневную опасность, увечья и смерть.
Но, несмотря на сложности жизни, шахтеры заботливо хранили доставшееся от предков наследие: трудолюбие, мужество, верность в дружбе.
Спускаясь в забой, шахтеры были готовы и к внезапным обвалам, и к взрывам метана, уносившим человеческие жизни, но никто не был готов к тому, что трагедия может случиться на поверхности земли. И когда в деревушке Аберфан обвалилась гора и погребла под собой свыше ста детей, все содрогнулись от ужаса. Гора была рукотворной, ее образовала порода, которую многие десятилетия шахтеры извлекали из-под земли, чтобы заработать на жизнь.
В конечном счете детей убили шахты, как до этого они убивали их отцов, дедов и прадедов…
Следы этой трагедии видны в Аберфане и по сей день. Теперь это уже не та деревня, в которой люди чувствовали себя спокойно и уверенно.
Бедствие случилось, когда его никто не ждал. Уже несколько недель шли проливные дожди. Водные потоки неустанно размывали, подтачивали свалку № 7 – так по терминологии Национального угольного совета именовалась гора отработанной породы. Словно черная раковая опухоль, она прилепилась к склону горы Мертир, вершина которой неясно вырисовывалась сквозь туманную сеть дождя.
В 7 ч 30 мин черная раскисшая грязь начала движение. Огромная гора – 100 тыс. т камней и земли – внезапно начала безжалостное наступление на ничего не подозревавших людей.
Маленький Пол Дэйвис, один из юных жителей Аберфана, был в это утро в начальной школе, расположенной у подножия горы. Рядом находились несколько коттеджей и ферма. Пятилетний Пол любил рисовать и даже набросал карандашом на листе бумаги, как тестообразная грязь, набирая скорость, ползет с горы. На другом рисунке мальчик изобразил гору грязи, стекавшую на его школу, и самолет с надписью «Национальный угольный совет», бросавший на гору бомбы. А затем настоящая движущаяся гора накрыла начальную школу.
Позже, когда люди извлекли раздавленное тело маленького Пола из-под рукотворного оползня, стрелки остановившихся школьных часов показывали 9 ч 35 мин.
Поток грязи обрушился на деревню, ломая и круша все на своем пути. Выжившие вспоминают, что они слышали скрип перемещающегося гравия и удары камней. Гора словно предупреждала людей, что вот-вот обрушится на деревню.
Священник Кеннет Хейс вспоминает короткие секунды катастрофы с ужасающей отчетливостью, ее мельчайшие подробности будут жить в нем до конца дней. Он повернул за угол и увидел, как вал грязи поднимается по тыльной стене школы, подталкиваемый сзади огромной массой оползня. Его девятилетний сын Дайфик в это время находился там, среди обреченных.
«Грязь у меня на глазах накрыла школу, – сказал он. – Я видел последних живых, вынесенных наружу, и первых мертвых. Я знал, что потерял своего мальчика, хотя его тело нашли только назавтра. Смертельная тяжесть оползня раздавила всех нас. Были уничтожены целые семьи. В четверг я похоронил пять человек из одного дома».
Филипп Томас вспоминает, как он кричал, когда камни дробили его руку, и безнадежно звал маму. Буквально за мгновение до того, как стена грязи поглотила школьное здание, он вышел со своим другом на крыльцо. Филипп говорил: «Меня сразу же накрыла грязь, и я закричал. Затем пришел в себя уже тогда, когда люди выкапывали меня, а грязная вода все лилась и лилась. Роберт, который вышел со мной, был найден мертвым через два дня. Моя правая рука была сломана, и я потерял три пальца. Камни повредили ногу, раздробили таз, содрали волосы. Я истекал кровью, и врачи сказали, что я умер бы от потери крови, но грязь покрыла мое тело коркой и заменила кожу. Грязь наступала с такой силой, что раздавила мне селезенку, и ее должны удалить, оторвала одно ухо, надеюсь, что его пришьют на место».
Восьмилетняя Сьюзен Мэйбанк сидела в классе. Учитель случайно глянул в окно и увидел надвигающуюся черную гору, готовую поглотить школу. Он закричал, чтобы дети скорее спрятались под партами.
Дети подумали, что учитель предложил им поиграть в какую-то новую интересную игру – и быстро опустились на пол. Через несколько секунд грязь смяла стены, словно они были сделаны из бумаги. Учитель погиб мгновенно.
Сьюзен помнит, как ее накрыл холодный мрак. Она не представляет, как долго пролежала погребенной под черной массой. Помнит только, что старалась пальцами проткнуть отверстие для воздуха и разгребала грязь в стороны.
Небольшая группа людей: пенсионеры, свободные от работы шахтеры, полицейские, пожарные, строители, врачи, адвокаты, хлебопеки и повара – все, кто мог, примчались на место бедствия и голыми руками начали откапывать детей. Они-то и спасли Сьюзен, но многие ее подружки ушли навсегда.
Свидетели трагедии никогда не забудут мужчин, плачущих на раскопках. Их руки кровоточили, но они продолжали работать, чтобы спасти всех, кого еще можно было спасти.
Элизабет Джоунс находилась в западне несколько часов, прижатая к погибшему мальчику. Она уцелела лишь потому, что за мгновение до трагедии взяла из сумки деньги и вышла из класса, чтобы позавтракать.
«Я помню только, как меня завалило грязью, – вспоминает Элизабет, уже взрослая женщина. – Меня поглотила грязь в школьном коридоре вместе с маленьким мальчиком, который оказался подо мной. Когда меня освободили, я держала в руке шиллинг. Я уверена, что это он спас меня, и теперь храню его как талисман. Другой талисман – это гипсовая повязка, которую я несколько месяцев носила на ноге. Воспоминания, к счастью, все меньше терзают меня, они уходят, когда начинаешь думать о других делах. Но я получила серьезные внутренние повреждения, и в результате у меня никогда не будет детей».
Отчаянная борьба за спасение детей не прекращалась ни днем, ни ночью. Но чем больше проходило времени, тем меньше оставалось надежды: спасатели вынимали из моря черной грязи в основном уже трупы школьников.
Даже привыкшие ко всему журналисты не скрывали слез, когда тела погибших детей были перенесены в часовню, для того чтобы их могли опознать убитые горем родители.
В этот день в небо над Аберфаном поднимался один мучительный стон: «О Боже, за что ты покарал нас?»
С наступлением ночи загудели генераторы – и электрические дуговые лампы осветили развалины школы и соседних зданий. Оползень со свалки № 7, словно насытившись, остановился.
В то утро, когда произошла катастрофа, Брин Карпентер находился больнице. Туда его положили после обвала в шахте. Брин бросился к школе и стал свидетелем зрелища более ужасного, чем все, что ему случалось видеть под землей.
Пат Льюис оказалась одной из счастливец, которой удалось убежать от оползня, но ее старшая сестра Шарон погибла неделю спустя после своего девятого рождения.
Сидя в классе, Шарон увидела, как за спиной учителя, производящего утреннюю перекличку, раскалывается стена. Она закричала, и это позволило учителю вывести часть детей из школы.
Испуг, пережитый маленькой Пат, был настолько велик, что придя домой, она извинилась перед мамой за оставленное в школе пальто.
Мать Пат, медсестра Шейла, вспоминала: «Мы с Пат побежали к уцелевшей части школы. Через выбитое окно залезли в класс. Внутри я увидела около двадцати школьников, их перетащило оползнем, когда он обрушился на здание школы. Все они нуждались в помощи. Правда, один мальчик самостоятельно выбрался из руин. Казалось, что с ним все в порядке, но он вдруг упал и умер.
Выживших я укладывала на одеяла в школьном дворе, а класс для самых маленьких превратила в пункт первой помощи. Я работала целый день.
Погибших детей переносили в часовню, отмывали от угольной грязи. Всю ночь приходили родители, чтобы оплакать своих детей.
Аберфан застыл в глубоком трауре. Число жертв гигантского оползня было огромно – 144 человека. Большинству из 116 погибших школьников еще не исполнилось и десяти лет.
Потом, как это часто бывает, образовали правительственную комиссию для проведения расследования. Оно длилось пять месяцев.
Чиновники заслушали свыше ста свидетелей. В конечном счете по никому не известным бюрократическим правилам подсчета правительство выплатило семьям, потерявшим ребенка, по 500 фунтов стерлингов компенсации. По 5 000 фунтов получила каждая семья дополнительно из специального фонда, находящегося под патронажем королевы, принца Филиппа и принца Чарльза.
По этому делу был вынесен единственный вердикт – трагедию можно было предотвратить. Оказалось, что в стране нет национальной программы контроля и ликвидации таких свалок, как в Аберфане.
Когда выяснилось, что промышленные тузы игнорировали предупреждения специалистов об опасном состоянии свалки в Аберфане уже более пяти лет, ответственность за случившееся была официально возложена на угольный совет.
Лорду Альфреду Робенсу, председателю угольного совета, после трагедии в Аберфане пришлось пережить много горьких минут.
Конечно же, его переживания не идут ни в какое сравнение с тем, что пережили люди, потерявшие детей, но и лорду пришлось задуматься над тем, можно ли было избежать беды, постигшей небольшую деревушку.
В 1986 г., когда газеты мира отметили двадцатилетие трагедии, он сказал: «В моем сознании постоянно вертится один вопрос: как можно было предотвратить трагедию? В стране имеется несколько тысяч свалок, и все они находятся под надзором местных властей. Глупо каждый раз проверять, что правила безопасности строго соблюдаются всеми. Когда я думаю о том, чем занимался, возглавляя угольный совет, то в свете трагедии в Аберфане все сводится к нулю. Эта страшная мысль постоянно преследует меня» [24].
Оползни Южного берега Крыма. На 160-километровом участке трассы (автодороги) Симферополь – Ялта – Севастополь насчитывается 170 оползневых зон.
Приведем один из примеров оползневого события на Южном берегу Крыма в начале XXI в. Горные сели начались 5 апреля 2006 г. По данным крымской гидрогеологии, в Оползневском лесничестве Ялтинского горно-лесного природного заповедника грязевой поток массой около 40 т снес на своем пути вековые сосны и каменные валуны. Ожил и самый крупный крымский оползень «Черный Бугор». Он считается самым активным южнобережным оползнем. Но почти 50 лет о нем не вспоминали. Однако 5 апреля сотни тысяч тонн горной породы начали перемещаться вниз по склонам. Вода, скопившаяся в почве за зиму, размыла породу.
Десятки тысяч тонн горной породы рухнули вниз. Асфальт вздыбился. За 3 км от «Черного бугра» ожил еще один оползень из грандиозной Кучу-Койской системы. Её зафиксировали ещё два века назад. Тогда последствия были разрушительными. Напоминанием служит каменный хаос. В этот раз катастрофа остановилась всего в километре от ближайшего населенного пункта. Разбудило оползень обильное таяние снега в горах. Прокладывая себе дорогу, селевой поток, вырвал с корнем 50 огромных сосен. Каша из грязи и камней обрушилась на дорогу. Всего в Крыму зарегистрировано 1 553 оползня. Больше половины – на южном берегу. Каждый год Крымская гидрогеологическая партия регистрирует 5–6 новых. Геологи уверены в том, что опасным природным явлениям на полуострове активно помогает человек. Самым ярким примером называют строительство в 1960-е гг. горных дорог в Крыму. По оценкам, это привело к появлению почти ста искусственных оползней. Сейчас на этих дорогах специалисты насчитали 14 оползневых участков. Трассу Симферополь – Ялта – Севастополь, которую называют одной из самых красивых на Украине, приходится постоянно укреплять. Деньги на противооползневые работы государство выделяет только тогда, когда случается беда.
Рис. 4.1. Оползни на Ялтинской трассе
На рис. 4.1–4.4 приведены фрагменты оползневых последствий.
На не защищенной от ветра стороне холма, возвышающегося над Аберфаном, находится одно из самых печальных мест в Британии – кладбище детей, чьи жизни оборвал чудовищный оползень.
Оползень в Перу 31 мая 1970 г. Около 18 тыс. человек погибло в результате оползня на склонах горы Уаскран возле г. Юнгай, ставшего самым опустошительным оползнем, известным в истории. Уаскран – покрытая снеговой шапкой вершина в Андах; самая высокая точка ее склона уже дважды становилась ареной крупных несчастий. В 1962 г. внезапная оттепель привела к тому, что часть отвесной северной вершины отломилась, в результате чего сошла лавина, разрушившая несколько деревень и вызвавшая гибель 3 500 человек. В 1970 г. оползень, вызванный землетрясением, стер с лица земли 10 деревень и большую часть г. Юнгай. Но и немногие уцелевшие не могли внятно рассказать о катастрофе. Такой был шок! По числу погибших это одна из самых страшных природных катастроф в ХХ в.
//-- Меры защиты, наблюдение и прогнозирование оползней --//
Население, проживающее в оползнеопасных зонах, должно знать очаги, возможные направления и характеристику этого опасного явления. На основе данных прогноза до жителей заблаговременно следует доводить информацию об опасности и мероприятиях относительно выявленных оползневых очагов и возможных зон их действия, а также о порядке подачи сигналов об угрозе возникновения этого опасного явления.
Население опасных районов обязано проводить мероприятия по укреплению домов и территорий, на которых они построены, а также участвовать в работах по возведению защитных гидротехнических и других инженерных сооружений. Оповещение проводится с помощью сирен, радио, телевидения, а также других местных систем.
Рис. 4.2. Оползень в Китае 9 августа 2010 г.
Рис. 4.3. Разрушенное здание в результате оползня в Китае
При угрозе оползня организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества в безопасные районы. Ценное имущество, которое нельзя взять с собой, следует укрыть от воздействия влаги и грязи. Двери и окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрываются. Электричество, газ, водопровод отключаются. Легковоспламеняющиеся, ядовитые и другие опасные вещества удаляются из дома. Во всем остальном граждане действуют в соответствии с порядком, установленным для организованной эвакуации.
Рис. 4.4. Оползни в Колумбии 12 октября 2011 г.
При угрозе наступления стихийного бедствия жители, не заботясь об имуществе, производят экстренный самостоятельный выход в безопасное место. При этом должны предупреждаться соседи, все встреченные на пути люди. Для экстренного выхода необходимо знать пути движения в ближайшие безопасные места (склоны гор, возвышенности, не предрасположенные к оползневому процессу).
В случае, когда люди, здания и другие сооружения оказываются на поверхности движущегося оползневого участка, следует, покинув помещение, передвигаться по возможности вверх, действуя по обстановке, остерегаться при торможении оползня скатывающихся с тыльной его части глыб, камней, обломков, конструкций, земляного вала, осыпей.
После окончания оползня людям, спешно покинувшим зону бедствия и переждавшим его в близлежащем безопасном месте, необходимо, убедившись в отсутствии повторной угрозы, вернуться в эту зону в целях розыска пострадавших и оказания помощи им.
Превентивные меры защиты от оползней: размещение селебитных территорий вне возможных путей движения оползней; планирование откосов, выравнивание бугров, заделывание трещин в зонах движения оползней; осуществление плановых и строго дозированных взрывов; строительство тоннелей и крытых ограждений, а также защитных стенок; уменьшение крутизны склона с помощью техники или направленных взрывов; строительство дорог, эстакад, виадуков; сооружение подпорных стенок, сооружение рядов из свай; устройство направляющих стенок; перехват подземных вод дренажной системой (системой специальных труб), регулирование поверхностных стоков латками и кюветами; защита склонов посевом трав, посадкой деревьев и кустарников; перенос линий электропередачи, нефте– и газопроводов и других объектов в безопасные районы; защита откосов, дорожных, автомобильных и железнодорожных насыпей бетонированием и озеленением.
4.3. Снежные лавины
Лавиной называется быстрый сход с горного склона снежного покрова под действием силы тяжести. Низвергающиеся снежные массы увлекают с собой талую воду, грунт, растительность, но в лавине всегда преобладает снег [25].
Вначале снег, отложившийся на горном склоне, начинает постепенно и медленно сползать. Верхние слои снега опережают нижние. Самый нижний слой, примыкающий к грунту, часто остается на месте. Такое же распределение скоростей наблюдается в слоях текущей жидкости. Снег как бы «течет» по склону. Когда скорости и напряжения в этом потоке достигают каких-то критических пределов, медленное течение скачкообразно переходит в бурный лавинный поток.
На некотором расстоянии от гребня склона в снежном покрове образуется линия отрыва. За нею начинается беспорядочный сход нижележащего снега, увлекающего за собой все новые и новые снежные массы по пути следования, называемому зоной транзита. Масса извергающихся комьев снега с воздушными промежутками между ними называется лавинным телом.
Сход лавины – незабываемое зрелище. Сначала где-то в вышине раздается глухой звук, а затем безмолвные горы словно оживают. Со склона вниз, искрясь миллионами снежинок, устремляется огромное облако снега. Вот оно достигло дна долины, распласталось по ней, высоко взметнулась снежная пыль – и все исчезло как в тумане… Через некоторое время снежная пыль улеглась, но днище долины перекрыли бесформенные груды, настолько плотные, что похожи на куски льда. В них торчат ветки, обломки стволов деревьев, камни.
Свежевыпавший снег кажется нам легким как пух, но его кубометр весит 50–60 кг. Кубометр слежавшегося снега весит уже 300–400 кг. Весной снежный покров насыщается водой – и тот же кубометр становится тяжелее еще почти в два раза. При падении лавины больших размеров, например, объемом в 100 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, ее масса может достигать 70 тыс. т.
//-- Типы лавин и способы защиты от них --//
Осов – снежный оползень. У него нет определенного канала схода. Часто снежный склон протяженностью в сотни метров отрывается и скользит вниз.
Лотковые лавины несут снег по строго определенному руслу, безлесым углублениям в склонах, лоткам.
Прыгающие лавины свободно падают на дно долины через отвесные участки скал или льда.
Наиболее надежным способом защиты является размещение объектов вне лавиноопасных участков. Невозможно вывести из-под лавин коммуникации: железные и автомобильные дороги, линии электропередачи, трубопроводы, а также рудники. Автодороги и другие нять эстакадами над лавиноопасными уча-коммуникации можно под стками.
На уровне страны возможны следующие рекомендации по защите от лавин: устройство снегоудерживающих щитов; возведение сооружений, регулирующих метелевое перераспределение снега; профилактический спуск лавин путем обстрела горных склонов в малонаселенных районах; прогнозирование лавин и т. д.
В табл. 4.2 приведена классификация лавинной опасности.
Таблица 4.2
Классификация лавинной опасности

На северном склоне Заилийского Алатау преобладают лотковые лавины (80 %). Осовы и прыгающие лавины наблюдаются гораздо реже (соответственно 18 % и 2 %).
Лавина из рыхлого снега (лавина из точки). Лавина этого типа начинается с обрушения небольшого количества снега (рис. 4.5), потерявшего сцепление со склоном и захватывающего все больше и больше новых порций снега по мере движения.
Издали кажется, что лавина начинается из одной точки и, двигаясь по склону, развертывается веером в треугольник. Такие лавины обычно захватывают только верхние слои снега, но тем не менее они могут быть довольно большими и разрушительными. Существуют лавины, связанные с таянием снега, и пылеватые лавины с ударным фронтом и снего-воздушной волной.
Лавины из снежной «доски» (лавина от линии). Сход снежных досок происходит, когда один или более слоев, обладающих определенным внутренним сцеплением, отрываются блоками снежных пластов по образовавшейся в снеге линейной трещине (рис. 4.6).
Рис. 4.5. Лавина из рыхлого снега (лавина из точки)
Рис. 4.6. Лавины из снежной «доски» (лавина от линии)
У тела пласта можно выделить фланги и верхнюю и нижнюю границы. Толщина пластов варьируется от 15 см до нескольких метров, а ширина – от нескольких метров до двух километров. Материал снежной «доски» также бывает различным: пласты могут быть твердые или мягкие, влажные или сухие.
//-- Типичные лавиноопасные погодные условия: --//
• большое количество снега, выпавшее за короткий промежуток времени;
• сильный ливень;
• значительный ветровой перенос снега;
• продолжительный холодный и ясный период, последовавший за интенсивными осадками или метелью;
• снегопады (поначалу холодные, затем теплые или наоборот);
• быстрое повышение температуры (около или выше 0 °С) после длительного холодного периода;
• продолжительные периоды (более 24 ч) с температурой, близкой к 0 °С;
• интенсивная солнечная радиация.
Зона зарождения и путь движения лавин. Участок склона и долины, где зарождается, движется и останавливается снежная лавина, называют лавиносбором. В нем обычно можно выделить три зоны – зарождения, транзита (пути движения) и отложения (выброса) лавинного потока. Границы между этими зонами нечеткие и носят условный характер. Так, зона отложения конкретной лавины может стать зоной транзита для более мощной лавины. Зона зарождения лавин (лавинный очаг) расположена в верхней части лавиносбора и представляет собой участок горного склона, где накапливается масса снега, которая может потерять устойчивость и образовать лавину. Чаще всего это чашеобразное углубление в привершинной части гор типа кара, денудационной воронки или расширенной части эрозионного вреза. Однако лавины могут образоваться и на ровных склонах. Зоны зарождения лавин обычно приурочены к выглаженным склонам крутизной более 30° без леса. Нередки случаи, когда лавины зарождаются на более пологих склонах. Они могут возникать и на поросших лесом склонах. На процесс лавинообразования помимо крутизны и характера поверхности склона определяющее влияние оказывает количество и состояние снега. Нарушение устойчивости и образование лавин наблюдается на склонах крутизной от 15 до 60°.
Признаки лавинной опасности. Всем посещающим горы необходимо запомнить основные признаки лавинной опасности в любом горном районе:
1. Высота старого снега. Старый снег заполняет все неровности грунта, пригибает кустарник, образуя гладкую ровную поверхность, по которой соскальзывает лавина. В среднем для Заилийского Алатау высота такого «подстилающего» слоя колеблется в пределах 30–50 см. Основное правило: чем больше высота старого снега, тем вероятней сход лавины.
2. Состояние подстилающей поверхности. Общеизвестно задерживающее действие густого кустарника, горного леса, крупно-глыбовой осыпи. Мелкая осыпь способствует разрыхлению нижних слоев и сцеплению с грунтом.
3. Поверхность, покрытая ледниками. На тонкой поверхности создаются исключительно благоприятные условия для отрыва лавин. Если поверхность стала шероховатой под действием ветра, то снег на склонах уменьшает возможность лавинообразования. После оттепели на старом снегу появляется тонкая ледяная корка, с которой, как правило, вновь выпавший снег имеет очень слабое сцепление.
4. Высота свежевыпавшего снега. Его прирост за снегопад в размере 25–30 см в Заилийском Алатау в 100 % случаев приводит к сходу лавин.
5. Вид свежевыпавшего снега.
6. Интенсивность снегопадов. Определяется количеством снега, выпавшего в единицу времени. Прирост около 50 см снега в течение 10–12 ч приводит к сходу лавин.
7. Оседание снега. Вдет к стабилизации снежного покрова. Скорость этого процесса при 0 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
С является наибольшей.
8. Ветер со скоростью 7–8 м/с. Такой ветер является основной причиной образования лавин из снежных «досок».
9. Температура воздуха.
Лавиноопасные районы юга Сибири [26]. Лавиноопасные районы на территории Иркутской области приурочены к среднему течению р. Ангары и верховьям рек Тагул, Уда, Ия, Ока, Белая, Иркут и Лена.
Наиболее лавиноопасными являются склоны хребтов Тагульский, Бирюсинский, Шитский, Кропоткинский, Тункинские гольцы, Северо-Байкальское и Патомское нагорье. Здесь развита густая сеть эрозионных врезов, из которых ежегодно возможен сход снежных лавин.
Система хребтов Восточного Саяна простирается почти на 1 000 км по южной окраине Сибири (между истоками р. Енисея и левых притоков р. Ангары).
Протяженность Западного Саяна составляет около 600 км. Простирается он от истоков р. Абакан до верховьев р. Казыра. На стыке Западного и Восточного Саян образуется мощный горный узел, состоящий из хребтов Крыжина, Удинского, Большого Саяна и др. К югу от Саян располагаются Тоджинская и Тувинская котловины, разделенные хребтом академика Обручева. А Тувинская котловина отделена от плато Монголии хребтами Цаган-Шибэту, Западный и Восточный Танну-Ола и нагорьем Сангилен.
Прогноз лавинной опасности. Принятое в гляциологии определение «прогноз схода лавин» (прогноз лавинной опасности) подразумевает предсказание периода лавинной опасности, времени и масштабов схода лавин и является частью комплекса мероприятий, направленных на защиту от лавин населения и хозяйственных объектов в горных районах. Применение прогноза для обеспечения безопасности жизнедеятельности обусловливается определенными условиями и требует создания информационно-методической базы. Соблюдение правил техники безопасности при посещении гор является одним из главных требований, защищающих людей от этого грозного стихийного явления.
1. Отправляясь в горы, необходимо ознакомиться с картами лавинных опасностей и проконсультироваться со специалистами.
2. После обильных снегопадов следует на 2–3 дня отложить выходы в горы, выждав, пока сойдут лавины или осядет снег. При объявлении лавинной опасности надо вообще воздержаться от походов в горы.
3. Не стоит выходить на крутые снежные склоны; передвигаться можно только по дорогам и нахоженным тропам на дне долин и по гребням.
4. Нельзя выходить на снежные карнизы, пересекать склоны поперек или двигаться по ним зигзагом. В крайнем случае нужно спускаться по склону по линии падения воды – «в лоб». Следует немедленно возвращаться в безопасное место, если снежный пласт под ногами проседает и слышен характерный шипящий звук.
5. Если необходимо пересечь крутой заснеженный склон, надо:
• проверить устойчивость снежного покрова, выйдя на край склона со страховкой;
• выставить наблюдателя за верхней частью склона;
• застегнуть одежду, распустить лавинные шнуры, вынуть кисти рук из темляков лыжных палок, ослабить ремни рюкзаков;
• пересекать склон строго по одному след в след.
6. При организации ночлега необходимо учитывать возможность схода лавин с обоих бортов долины. Нельзя останавливаться в лавиноопасных местах.
Противолавинные мероприятия. Подразделяются на активные и пассивные.
Пассивные профилактические мероприятия включают оценку лавинной опасности территории, регулирование хозяйственной деятельности, охрану и воспроизводство лесов, прекращение доступа людей в лавиноопасные зоны, прогнозирование лавин.
Активные профилактические мероприятия заключаются в планомерном искусственном обрушении снега с лавиноопасных склонов. Для этих целей в Хибинах используются 160-миллиметровые минометы, на Северном Кавказе 100-миллиметровые зенитные пушки, в США и многих других странах – пневматические пушки «аваланчеры», во Франции разработана система Gazех, подающая в лавиносбор газовую смесь, взрывающуюся при воспламенении. Ежегодно только в Альпах осуществляется до ста тысяч и более активных воздействий на лавиноопасные склоны.
Также к активным мероприятиям относятся: регулирование отложений метелевого снега путем строительства снегосборных и снеговыдувающих сооружений; искусственное удержание снега на лавиноопасных склонах путем строительства снегоудерживающих щитов и сеток, террасирования и залесения склонов; изменение направления пути движения лавин с помощью лавинорезов и направляющих дамб; уменьшение скорости движения и дальности выброса лавин с помощью лавинотормозящих пирамид, надолбов и других лавиногасителей; пропуск лавин над защищаемым объектом.
//-- Примеры лавинных катастроф --//
Две величайшие в мире лавинные катастрофы, произошедшие в прошлом столетии, случились в Перу, в долине р. Сайта. На вершине Уаскарана 10 января 1962 г. обломился огромный снежный карниз шириной около 1 км и толщиной более 30 м. Это случилось вечером – на многие километры разнесся глухой гул, потрясший ущелья. «Масса снега и льда объемом примерно 3 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
ринулась вниз со скоростью 150 км/ч, увлекая за собой каменные глыбы, песок, щебень. Огромный вал молниеносно разрастался, и уже спустя минуты по крутой долине двигалась масса объемом не менее 10 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, сокрушая все на своем пути. Через 7 минут лавина достигла городка Ранаирка и смела его с лица Земли. Лишь через 16 км, спустившись на 4 км и распластавшись по широкой долине на 1,5 км, она остановилась, запрудив реку». Урон от Уаскаранской лавины был огромен: погибло около 4 тыс. человек и до 10 тыс. домашних животных.
Через 8 лет подобное событие повторилось, но только в еще больших размерах. На Кордильере Бланка, где находится вершина Уаскаран, 31 мая 1970 г. произошло сильное землетрясение, сорвавшее со склонов не менее 5 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
снега и льда. По дороге лавина отколола значительную часть нижележащего ледника и понеслась, сдирая мощный слой рыхлой породы и унося громадные камни. По пути лавина спустила небольшое озеро, что придало всей массе еще большую силу. По долине со скоростью 320 км/ч неслось гигантское количество снега, льда и горной породы – 50 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Лавина преодолела препятствие высотой 140 м, вновь разрушила только что отстроенный пос. Ранаирка и г. Юнгай, который в 1963 г. спас невысокий холм. Масса снега, воды и камней прошла почти 17 км. Последствия были ужасны: из 20 тыс. жителей в живых остались лишь несколько сот человек.
Анализ только этих двух примеров вполне достаточен для осознания жителями предгорных селеопасных территорий своего особого статуса – сосуществования с прогнозным очагом смертельной опасности. При этом следует заблаговременно реализовывать планы активных и пассивных способов снижения воздействия стихии.
5. Эрозия почв и опустынивание – экологические катастрофы современности
В настоящее время в мире существует несколько глобальных проблем человечества, одна из которых – общая экологическая ситуация в мире, грозящая перерасти в экологический кризис.
Одним из аспектов ухудшения экологической обстановки на планете является постепенное обеднение, загрязнение и ухудшение качества почвенного покрова в результате природного и антропогенного воздействия.
Основные его виды следующие: эрозия (ветровая и водная), загрязнение, вторичное засоление и заболачивание, опустынивание, отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства, а также истощение земель.
5.1. Эрозия почв
Эрозия почв (от лат. «erosio» – разъедание) – разрушение водой и ветром верхнего слоя почвы, смыв или развеивание его частиц и осаждение в новых местах; процесс разрушения горных пород и почв водным потоком. Различают поверхностную (сглаживание неровностей рельефа), линейную (расчленение рельефа), боковую (подмыв берегов рек) и глубинную (врезание русла потока в глубину).
Эрозия почв – разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая) или потоками воды (водная). Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными [27].
К эрозии относят также промышленную (разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве и разработке карьеров), военную (воронки, траншеи), пастбищную (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др.
Наиболее негативными для земледелия являются водная (ей подвержены 31 % суши) и ветровая (дефляция) эрозия, активно действующая на 34 % поверхности суши. В США эродировано (подвержено эрозии) 40 % всех сельскохозяйственных земель, а в засушливых районах мира еще больше – 60 % от общей площади.
Ветровая эрозия (дефляция) почв – выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром. Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов.
Различают местную (повседневную) ветровую эрозию и пыльные бури. Первая проявляется в виде поземок и столбов пыли при небольших скоростях ветра. Пыльные бури возникают при очень сильных и продолжительных ветрах. Пыльная (песчаная) буря – атмосферное явление в виде переноса больших количеств пыли (частиц почвы, песчинок) ветром с земной поверхности в слое высотой несколько метров с заметным ухудшением горизонтальной видимости. Скорость ветра достигает 20–30 м/с и более [28]. Термин «пыльная буря» обычно используется при описании бури над глинистой и суглинистой почвой. При характеристике бурь в песчаных пустынях (особенно в Сахаре, а также в Каракумах, Кызылкумах и т. д.), когда кроме мелких частиц, снижающих видимость, ветер также несет над поверхностью миллионы тонн более крупных частиц песка, используется термин «песчаная буря».
Наиболее часто пыльные бури наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, полупустыни, пустыни). Они безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв; способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни, негативно воздействуют на все компоненты окружающей природной среды, загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека. Песчаные бури могут передвигать целые дюны и переносить огромные объемы пыли, так что фронт бури может выглядеть как плотная стена пыли высотой до 1,6 км.
Большое число таких бурь зарождается в Сахаре, особенно во впадине Боделе и в области схождения границ Мавритании, Мали и Алжира. За последние полвека (с 1950-х гг.) пыльные бури Сахары участились (примерно в 10 раз), вызвав уменьшение толщины верхнего слоя почвы в Нигере, Чаде, северной Нигерии и в Буркина Фасо. В 1960-х гг. в Мавритании произошло всего две пыльных бури, сейчас наблюдается по 80 бурь в год. В настоящее время крупнейший источник пыли – Арал. На космических снимках видны шлейфы пыли, которые тянутся в стороны от него на многие сотни километров. Общая масса переносимой ветром пыли в районе Арала достигает 90 млн т в год. Другой крупный пылевой очаг в России – черные земли Калмыкии.
Самые мощные пылевые и песчаные бури на территории России были в 1928, 1936, 1946, 1948, 1955, 1957, 1960, 1965, 1969, 1974 гг. По несколько суток ветер дул со скоростью 85–100 км/ч. Плодородный верхний слой почвы выдувается до глубины 15–25 см, его частицы вместе с песком поднимаются на высоту до 1–3 км и переносятся на огромные расстояния. Так, например пыльная буря 1969 г. доносила мелкие частицы почвы с Северного Кавказа в Швецию, Финляндию и Норвегию.
В апреле 1928 г. в степных и лесостепных областях Украины ветер поднял с площади 1 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
более 15 млн т чернозема. Черноземная пыль была перенесена на запад и осела на площади 6 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
в Прикарпатье, в Румынии и в Польше. Высота облаков пыли достигала 750 м, мощность черноземного слоя в пострадавших областях Украины уменьшилась на 10–15 см.
Пыльные бури – одно из наиболее опасных для сельского хозяйства метеорологических явлений. Они возникают под влиянием как природных, так и антропогенных факторов и нередко связаны с формами земледелия, не соответствующими данной климатической зоне.
В 1934 г. в США вследствие широкой и бесконтрольной распашки прерий центральных равнин возникла сильная воздушная эрозия почв (дефляция), поднявшая в воздух огромные массы пыли, затмившие на некоторое время небо над Вашингтоном и Нью-Йорком. Были разрушены пахотные горизонты почв на площади около 40 млн га. Происшедшее было объявлено национальным бедствием. Президент США Ф. Рузвельт заявил, что «народ, который разрушает свою почву, уничтожает сам себя». В 1935 г. в связи с этим событием была организована Государственная служба охраны почв, а в 1939 г. был принят Закон о сохранении почв. Подобные явления сильных пыльных бурь и ветровой эрозии почв произошли и в Советском Союзе в 1960-1970-х гг. после распашки больших площадей целинных земель на юге Западной Сибири, в Северном Казахстане и Поволжье.
Воздействию пыльных бурь подвержены многие районы степной зоны России.
Возникновение и развитие этого явления обусловлено комплексом агрометеорологических факторов, к которым относятся сильный ветер (более 10 м/с по флюгеру), иссушенность и распыленность верхнего слоя почвы, отсутствие или слабое развитие растительного покрова на полях, наличие обширных открытых пространств. Обычно пыльные бури наблюдаются при относительной влажности воздуха ниже 50 %. Чаще всего происходят весной, когда ветер усиливается, а поля находятся в распаханном состоянии или растительность на них еще развита. Бывают пыльные бури в степях и в конце лета, когда пересыхает почва, а поля после уборки ранних яровых начинают распахиваться. Зимние пыльные бури – явление сравнительно редкое. В большинстве степных районов Северного Кавказа насчитывается 1– 5 дней в году с пыльными бурями, а в юго-восточных районах Ростовской области, на северо-востоке Ставропольского края их более десяти (в отдельных районах – 15–20) дней.
Пыльная буря в Аризоне произошла 6 июля 2011 г. Ее площадь составила около 50 км, а скорость – почти 70 км/ч (рис. 5.1). В 1930-е гг. ураганы возникали по всей Америке настолько часто, что историки прозвали этот период «Эпохой пыльных бурь».
Рис. 5.1. Пыльная буря в США (штат Аризона)
Азиатские пыльные бури (Пыльные бури в Китае, Корейские пыльные бури и Желтые пыльные бури) – сезонный метеорологический феномен, иногда возникающий весной на территории Восточной Азии. Пыль и песок из пустынь Монголии, Северного Китая и Восточного Казахстана в результате пыльных бурь поднимаются в виде плотных облаков. Они переносятся ветрами на восток, проходя над Китаем, Северной и Южной Кореей и Японией (рис. 5.2), а также над частью Дальнего Востока. Иногда значительные концентрации азиатской пыли могут влиять на чистоту воздуха даже в США и Канаде. Свидетельства подобных явлений имеются в древних китайских и корейских источниках. В последнее годы желтые бури стали серьезной проблемой из-за увеличения промышленных загрязнений, содержащихся в пыли, усилившегося опустынивания в Китае, приводящего к более частому и длительному проявлению данного явления, а также по причине пересыхания Аральского моря в Казахстане, на полноводности которого в значительной степени отразился пустынный климат того региона. В Шанхае 3 апреля 2007 г. индекс качества воздуха составил 500 ед. В США значение этого индекса в 300 ед. характеризуется как «опасное».
Рис. 5.2. Облака пыли, движущиеся из Китая в Корею и Японию
На рис. 5.3 показан снимок песчаной бури в Пекине [29].
Во второй половине XX в. водная и ветровая эрозия почв, вырубка лесов, техногенное загрязнение почв, пресных вод и мирового океана, промышленные выбросы в атмосферный воздух начали принимать глобальные размеры.
Понимание опасности глобального экологического кризиса побудило Организацию Объединенных Наций собрать в 1972 г. в Стокгольме специальную сессию, посвященную проблемам охраны окружающей среды и регулирования использования природных ресурсов.
Рис. 5.3. Сравнительный снимок песчаной бури в пустыне
Состоявшийся в 1974 г. в Москве X юбилейный Международный конгресс почвоведов также впервые рассмотрел роль и значение почвенного покрова Земли в функционировании ее биосферы. В 1977 г. в Найроби была созвана Всемирная конференция ООН по опустыниванию и деградации почв. Через пять лет, в 1982 г., Всемирная организация по продовольствию (ФАО) приняла «Всемирную хартию почв», в которой призвала правительства всех стран рассматривать почвенный покров Земли и каждой страны как всемирное достояние человечества.
Анализ условий возникновения пыльных бурь и данных обследований причиненных ими повреждений показывает, что необходимы такие мероприятия, которые способствовали бы уменьшению скорости ветра у поверхности почвы и увеличивали бы сцепление почвенных частиц. К ним относится создание системы ажурных лесных полос и ветрозащитных кулис, уменьшающих скорость ветра. Значительный эффект дают также оставленная стерня, безотвальная вспашка, применение химических веществ, способствующих увеличению сцепления почвенных частиц, почвозащитные севообороты с посевами многолетних трав, полосное чередование многолетних трав и посевов однолетних культур и т. д. При разработке мер борьбы с пыльными бурями необходимо учитывать направление господствующих ветров, рельеф, микроклиматические особенности полей и особенности почв.
Поскольку основной причиной эрозийных явлений служит подверженность почв разрушению в результате уничтожения природной растительности либо нарушения процессов почвообразования, то и меры борьбы с эрозией, вызываемой воздушным и водным агентами, в ряде случаев совпадают. Для предотвращения и уменьшения эффектов пыльных бурь создаются полезащитные лесные полосы, комплексы снего– и водозадержания, а также используются агротехнические методы, такие как травосеяние, севооборот и контурная вспашка. В ряде случаев приходится бороться с последствиями эрозии почв. Так, чтобы остановить процессы оврагообразования, используются как агротехнические (лесопосадки, посевы трав), так и инженерные (строительство лотков для стока воды, сположивание склонов, занятие их многолетними травами и др.) мероприятия.
Для прекращения ветровой эрозии (дефляционных процессов) используется нанесение на поверхность почв связующих химических веществ (различного рода полимеров) при одновременном посеве многолетних трав, посадке кустарников и деревьев.
Будучи обеспокоены состоянием окружающей среды, ряд международных организаций провели в 80–90-х гг. XX в. анализ состояния природных ресурсов, в том числе почв и земельного фонда мира. Оказалось, что площадь пахотно-пригодных земель на планете Земля составляет 3 278 млн га, или 22 % всей площади суши.
В 1990 г. Международный справочно-информационный почвенный центр в Нидерландах совместно с ЮНЕП составили карту антропогенной деградации почв. Выяснилось, что разной степени деградации подвержены почти 2 млрд га почв, из них 55,6 % приходится на водную эрозию, 27, 9 % – на ветровую (дефляцию), 12,2 % – на засоление, загрязнение, истощение почв, 4,2 % – на механическое переуплотнение и подтопление.
//-- 5.2. Опустынивание --//
Является одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей природной среды в целом. Опустынивание – это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню.
Опустынивание на суше коснулось уже более 1 млрд га. Территории с наиболее высокой степенью опустынивания составляют в Азии около 19 %, в Африке – 23 %, в Австралии – 45 % и в Южной Америке – около 10 % от общей площади. Пустыня Сахара продвигается на юг со средней скоростью 6 км/г., местами – до 10 км/г. В той или иной степени опустынивание имеет место на 30 % искусственно орошаемых земель, 47 % увлажняемых природными осадками сельскохозяйственных угодий и на 73 % пастбищных угодий. По оценкам, ежегодно от 1,5 до 2,5 млн га орошаемых земель, от 3,5 до 4 млн га сельскохозяйственных угодий, увлажняемых природными осадками, и около 35 млн га пастбищных угодий полностью или частично утрачивают продуктивность вследствие деградации земель. Причины и основные факторы опустынивания различны. Как правило, к нему приводит сочетание нескольких факторов, совместное действие которых резко ухудшает экологическую ситуацию.
На территории, подверженной опустыниванию, ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, заиляются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться. Процесс этот получил столь широкое распространение, что стал предметом международной программы «Опустынивание».
Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд га земель, на которых проживают более 700 млн человек.
Причина катастрофического опустынивания обусловлена сочетанием двух факторов:
• усиления воздействия человека на природные экосистемы с целью изменения метеорологических условий (длительные засухи);
• обеспечения продовольствием растущего быстро населения.
Интенсивный выпас скота приводит к чрезмерной нагрузке на пастбища и уничтожению и без того разреженной растительности с низкой естественной продуктивностью. Опустыниванию способствуют также массовое выжигание прошлогодней сухой травы, особенно после периода дождей, интенсивная распашка, снижение уровня грунтовых вод и др. Выбитая растительность и сильно разрыхленные почвы создают условия для интенсивного выдувания поверхностного слоя земли. Изменение природных комплексов и их деградация особенно заметны в период засух.
Многие экологи считают, что в списке злодеяний против окружающей среды на второе место после гибели лесов можно поставить именно это.
//-- Способы борьбы с опустыниванием --//
В настоящее время многие ученые проводят различные исследования и разрабатывают способы борьбы с опустыниванием.
Территория Хакасии в периоды засушливых лет подвержена опустыниванию, этому способствует овцеводство.
Существует несколько специальных организаций, которые занимаются подобными исследованиями, объединяя группу ученых из нескольких стран. Активно действуют такие как International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA), UNEP (ЮНЕП) – United Nations Environment Programmer (Программа ООН по окружающей среде). Данная организация занимается разработкой, спонсированием и поддержкой различных проектов, направленных на улучшение экологической обстановки в мире; работает Российский комитет содействия ЮНЕП.
Ряд международных научных программ (Тасис, Коперникус и др.) плодотворно работают в регионе, поддерживая перспективные научные исследования. В регионе осуществляет свои проекты Всемирный фонд дикой природы, фонд Сороса, фонд Макартуров, фонд Форда, фонд Рокфеллера, фонд глобальной инфраструктуры, Международный союз охраны природы, Британский экологический фонд ноу-хау и многие другие. Большинство из этих организаций осуществляет проекты, имеющие прямое отношение к борьбе с опустыниванием. Участие в Конвенции должно явиться дополнительным стимулом для содействия этих организаций борьбе с опустыниванием и засухой и поможет скоординировать эти усилия.
Эффективная борьба с опустыниванием требует активного взаимодействия и диалога между всеми слоями общества. Необходимы разработка и включение в национальное законодательство правовых актов, специально посвященных борьбе с опустыниванием и деградацией земель. Поскольку эта борьба затрагивает практически все направления деятельности, совершенствование законодательства должно было бы быть весьма значительным.
В частности, осуществление Конвенции невозможно без привлечения значительных финансовых ресурсов. Поэтому было бы крайне важно создание законодательных условий для привлечения финансовых ресурсов на борьбу с опустыниванием, включая меры по поощрению донорства и содействие населению регионов, затронутых этим бедствием и засухами. К ним можно отнести меры по снижению налогообложения, законодательному регулированию таможенных тарифов, приданию особого статуса регионам, затронутым опустыниванием и засухами.
В России в настоящее время происходит изменение форм собственности на землю, что порождает ряд новых социальных и экологических проблем. Представляется, что законодателям нужно обратить особое внимание на совершенствование существующего законодательства и разработку новых законов, которые будут содействовать борьбе с опустыниванием в этих условиях.
Необходимо разрабатывать законы, которые будут гарантировать равный доступ к ресурсам, таким как земля и вода, особенно на засушливых землях.
Как известно, во многих регионах в результате опустынивания и засух возникает поток беженцев по экологическим причинам. Законодательство должно содействовать облегчению участи беженцев, оказанию помощи беженцам по самым разным направлениям, а правительство и власти в регионах – предусматривать эти меры.
Необходимо законодательно содействовать деятельности неправительственных организаций (НПО). Крайне важно законодательно обеспечить НПО доступ к информации, техническую и финансовую поддержку, а также их участие в деятельности национальных и региональных координационных центров, разработке и выполнении национальных, субрегиональных и региональных программ действий.
В соответствии с требованиями Конвенции Россия обязана разработать Национальную программу действий. Создание и реализация такой программы – важнейшая задача Правительства. Целесообразна также разработка Межрегиональной программы (программ) действий.
Для реальной борьбы с опустыниванием и реализации Программы требуется мобилизация финансовых ресурсов. Следует обосновать необходимость выделения средств, в некоторых случаях добиваясь структурной перестройки расходной части бюджета, перераспределения дотаций и кредитов.
Средства массовой информации. Существует огромный дефицит в информации о проблеме, возможных путях ее решения и конкретной деятельности у всех слоев населения.
Необходимо обеспечить широкое представление в средствах массовой информации самой проблемы борьбы с опустыниванием, Конвенции ООН, объяснение целей, задач и ожидаемых результатов Национальной программы действий.
Роль неправительственных организаций. В Конвенции большое внимание уделено роли НПО в борьбе с опустыниванием. В настоящее время на конференции сторон Конвенции аккредитовано свыше 700 НПО, но лишь две неправительственные организации – из России. Создана глобальная сеть НПО, участвующих в борьбе с опустыниванием – RIOD.
Традиционно деятельность неправительственных организаций в нашей стране была практически полностью заорганизована и формализована. Лишь в последние 10–20 лет неправительственные организации стали проводить собственную политику, а их роль в жизни общества стала увеличиваться.
Роль неправительственных организаций в борьбе с опустыниванием потенциально могла бы быть значительной по многим направлениям:
• участие в разработке и осуществлении Национальной и Межрегиональной программ действий. НПО имеют большой опыт в распространении информации и могли бы активно участвовать в этой деятельности;
• лоббирование совершенствования законодательства. Представляется крайне необходимой организация конкретных проектов, пусть совсем небольших и использующих лишь собственные ресурсы НПО.
Роль науки. Очевидно, что решение многих проблем борьбы с опустыниванием невозможно без научной поддержки. Это касается обоснования системы мониторинга и раннего предупреждения, создания систем космического мониторинга, разработки новых методов мелиорации и технологий земледелия, направленных на сохранение качества почв и экономию водных ресурсов, определения оптимальной структуры земледелия в стране с учетом асинхронности засух в разных регионах, создания системы охраняемых территорий, изучения влияния опустынивания и засух на экономику и социум и разработки мер по предупреждению их негативных последствий.
Образование и просвещение. Образование и рост профессиональных знаний являются решающими факторами во многих направлениях человеческой деятельности, в том числе и в борьбе с опустыниванием и засухой. Необходимо разработать или усовершенствовать соответствующие программы обучения для высших учебных заведений и развить сеть подготовки кадров. На базе ряда организаций и институтов стран региона необходимо создание постоянных курсов по повышению квалификации и подготовке специалистов. На этих курсах могут проходить подготовку специалисты и из многих других, особенно развивающихся, стран мира.
Повышение активности местного населения. Чрезвычайно важным является повышение активности местного населения в решении проблем на локальном уровне. К сожалению, существовавшее в течение долгого времени в странах региона жесткое централизованное управление сказалось на психологии многих людей, которые предпочитают делегировать свои права и обязанности властным структурам даже при решении конкретных проблем на локальном уровне. Необходим широкий обмен опытом по вовлечению населения в решение подобных проблем, обеспечению участия разных слоев населения, созданию служб и методов пропаганды знаний и опыта. Следует стремиться к тому, чтобы население стало важнейшим участником разработки и осуществления программы.
Перечислим способы борьбы с опустыниванием:
• оптимизация использования природных ресурсов, структуры сельскохозяйственных угодий, специализация хозяйств, совершенствование структуры посевных площадей, нормированное использование пастбищ;
• мелиорация природных условий, проведение комплексных мероприятий, включая защитное лесоразведение, борьбу с эрозией почв, улучшение солонцовых почв, рекультивацию техногенно нарушенных земель;
• расширение запасов водных ресурсов, включая регулирование поверхностного стока, поиск и добычу пресных подземных вод, защиту поверхностных и подземных вод от загрязнения;
• адаптивно-ландшафтное землепользование, разработка и освоение ландшафтных систем земледелия, обеспечивающих высокую и устойчивую продуктивность, адаптация систем землепользования применительно к многоукладности хозяйствования;
• фитомелиорация пастбищ, в особенности современных очагов опустынивания, использование растений-закрепителей песка с последующим их включением в пастбище обороты.
Некоторые ученые выдвигают весьма оригинальные способы борьбы с продвижением пустыни.
//-- Пример исследовательского проекта по борьбе с опустыниванием --//
Участники завершившейся в Оксфорде влиятельной Международной конференции TED Global выступили с неожиданно смелой инициативой разделить Африканский континент надвое, построив в Сахаре гигантскую стену протяженностью 6 тыс. км, дабы остановить движение пустыни на юг Африки [30]. Стена должна протянуться от побережья Индийского океана до Атлантики: от Джибути на востоке до Мавритании на западе континента. Организатором данного проекта архитектором Магнусом Ларссоном была разработана уникальная технология, заключающаяся в использовании песка пустыни и особого вида бактерий, которые способны «цементировать» этот песок.
Бактерии, известные как Bacillus pasteurii и живущие в основном в болотах, обладают уникальным свойством выделять при высоких температурах вещество, которое действует на песчинки как цемент. В результате, утверждает ученый, из песка можно возводить гигантские и надежные стены, которые не допустят распространения пустынь.
Из презентации Магнуса Ларссона:
«Довольно интересно получается: на конференции, посвященной вещам невидимым, я представляю проект о строительстве стены длиной 6 000 километров поперек всего Африканского континента размером примерно как Великая китайская стена, такая конструкция вряд ли будет невидима. Вместе с тем строится она из частиц либо невидимых, либо почти невидимых невооруженным глазом: из бактерий и песчинок.
Архитектор обучен решать проблемы. Но я не верю в архитектурные проблемы – я верю только в возможности. Вот почему я покажу вам одну угрозу и ее архитектурное решение. Угроза – опустынивание.
Мое решение – стена из песчаника, сделанная из бактерий и затвердевшего песка и протянувшаяся вдоль пустыни.
Так вот, песок – это чудесный материал, полный волшебных противоречий. Он и простой, и сложный. И мирный, и бурный. Он всегда тот же и всегда разный, бесконечно захватывающий. В мире ежесекундно создается один миллиард песчинок. Этот процесс – цикличный. По мере вымирания скал и гор появляются песчинки. Часть из них затем естественным путем скрепляются, образуя песчаник. По мере распада песчаника высвобождаются новые песчинки. Часть из них может скопиться в огромном количестве, образуя песчаные дюны, подвижные песочные горы. Но подвижные горы могут быть опасны. Засушливая территория составляет уже более одной трети поверхности суши. Одна часть – уже пустыня, другая – значительно разъедается песком. К югу от Сахары пролегает пояс саванн Сахель. Его название означает «край пустыни». Именно этот регион очень тесно связан с опустыниванием. Именно здесь в конце 60-х – начале 70-х годов крупная засуха поставила существование трех миллионов человек в зависимость от продовольственной помощи, а число погибших достигло 250 тысяч. Такая катастрофа готова повториться. Но ей уделяется мало внимания. Для бешеного темпа сформированной СМИ культуры опустынивание – процесс слишком медленный, чтобы о нем писать на первой полосе. Он не идет в сравнение с ураганом Катрина или с цунами: слишком мало плачущих детей и разрушенных домов. Тем не менее опустынивание – большая угроза в примерно 110 странах на всех континентах. Около 70 % неорошаемых угодий мира под угрозой. Оно серьезно угрожает жизнеобеспечению миллионов люд ей, в особенности в Африке и в Китае. Эту проблему по большей части создали мы сами в результате неустойчивого использования скудных запасов. Вот мы и получили: изменение климата, участившиеся засухи и опустынивание, развал продовольственных систем, нехватка воды, голод, вынужденное переселение, политическая неустойчивость, война, кризис. Вот возможное развитие событий, если к этому не отнестись со всей серьезностью. Но насколько все это далеко?
Я поехал в Сокото, на севере Нигерии, чтобы узнать, насколько это далеко. Дюны здесь двигаются на юг, на 600 метров ежегодно. То есть ежедневно Сахара съедает почти метр пашни и физически заставляет людей покидать свои дома. В 1987 году деревню пришлось переселять, так как огромная дюна угрожала поглотить ее. Пришлось переносить всю деревню, хижина за хижиной.
Вот пример вынужденного переселения, вызванного опустыниванием. Те, кто живут близко от границы пустыни, могут без труда подсчитать, сколько остается до того дня, когда собрав детей и скарб, придется оставить привычную жизнь.
Песчаные дюны покрывают лишь примерно пятую часть пустынь. Но вместе с тем эта экстремальная среда дает отличные возможности остановить движение песков. Четыре года назад 23 африканские страны собрались, чтобы создать Великую зеленую стену Сахары. Великолепный проект, его первоначальный план предусматривал посадку защитного пояса деревьев прямо поперек Африканского континента, по всей длине от Мавритании на западе до Джибути на востоке. Для того чтобы остановить движение дюн, надо суметь удержать от осыпания песчинки на хребтах. Наиболее эффективный способ сделать это – использовать какой-нибудь уловитель песка. Для этого хорошо пригодны деревья и кактусы. Но с посадкой деревьев тут есть проблема: население региона настолько бедно, что деревья срубаются на дрова.
Но есть альтернатива тому, чтобы сажать деревья с надеждой, что они не пойдут на сруб. Стена из песчаника, которую я предлагаю, сделает три дела. Она добавит неровности к поверхности дюн, к текстуре их поверхности и свяжет песчинки. Она предоставит физическую опору для деревьев, а также физические пространства, пригодные для жилья внутри песчаных дюн. В случае проживания людей внутри зеленого барьера будет обеспечен уход за деревьями и их защита от сил природы и от человека. Внутри дюн – тень. Сохранение конденсата и озеленение пустыни можно начать из ее середины.
Песчаные дюны – это, можно сказать, почти построенные здания. Остается только укрепить те части, которые мы хотим видеть твердыми, выкопать песок, и вот вам архитектура. Можно выкапывать руками, а можно дать ветру поработать за нас. Ветер приносит песок на место постройки, он же и уносит ненужный песок подальше от строения. У вас уже, наверное, возник вопрос: как я думаю укреплять дюну? Как склеить песчинки? Ответ в том, что нам, возможно, поможет вот кто: бактерии Bacillus pasteurii. Этот микроорганизм в изобилии имеется на сырых и заболоченных местах. Его действие именно таково: он превращает кучу из песчинок в твердый песчаник.
Бактерии Bacillus pasteurii заливаются на кучу песка и начинают заполнять пустоты между песчинками. В результате химической реакции образуется кальцит – это нечто типа естественного цемента; он и удерживает песчинки вместе. Весь процесс цементирования занимает 24 часа. Я узнал об этом от Джейсон Де Джонга, профессора Университета Калифорния Дэвис. Ему удалось получить это всего за 1 400 минут.
Итак, сколько же это будет стоить? Я весьма далек от экономики, но я сделал расчет, как говорится, на салфетке. Оказалось, что кубометр цемента обходится порядка 90 долларов и после первоначальных 60 долларов для покупки бактерий – а их больше никогда не придется покупать – кубометр бактериального песка обойдется примерно в 11 долларов.
Как же строить подобные конструкции? Кратко обрисую два варианта. Первый. Создать конструкцию типа надувного шара, наполнить ее бактериями, дать песку затоплять конструкцию, протыкая ее по ходу дела, и распространять бактерии среди песка до его отвердения. Затем, спустя несколько лет, озеленить пустыню в согласии со стратегией пермакультуры.
Второй вариант – трубки для впрыскивания. Трубки вбиваются в дюны, создается первичная поверхность для бактерий. Затем трубки вынимаются сквозь дюны, а внутри песка создаются практически любые формы, при этом песок действует как форма заливки по мере подъема. Итак, есть способ превращения песка в песчаник и создания пригодных для жилья пространств внутри дюн в пустыне.
Некоторые считают, что бактерии будут размножаться бесконтрольно и убьют на своем пути все. Это совершенно ошибочно. Данный процесс – естественный. Он идет в природе и сегодня. Бактерии вымирают, как только мы перестаем их подпитывать. Итак, вот оно архитектурное противодействие опустыниванию с помощью самой пустыни. Механизм остановки песка, сделанный из самого песка. К концу этого столетия мир, по всей вероятности, лишится трети пахотных земель. В период беспрецедентного роста народонаселения и повышенных потребностей в продовольствии это может стать катастрофой. А человек, честно говоря, зарывает голову в песок. Хотелось бы, чтобы предложенная схема, как минимум, породила дискуссию».
Данный проект вызывает неоднозначное мнение и споры среди других ученых и общественности, не факт, что он сумеет предотвратить продвижение песков, но проект является довольно серьезным шагом на пути к решению подобной проблемы; несмотря на, казалось бы, столь авантюрную идею, это все же лучше, чем бездействие.
Восстановление почв, утраченных в результате эрозии, – процесс крайне медленный. Для формирования почвенного слоя толщиной 2,5 см может потребоваться около 500 лет. Во многих районах все более серьезной проблемой становятся пыльные бури, которые как в эпицентре, так и на значительном расстоянии от него влияют на здоровье людей и состояние экосистемы. Сильные бури, зарождающиеся в пустыне Гоби, поражают обширные территории Китая, Кореи и Японии и в засушливые сезоны у многих людей вызывают приступы лихорадки, кашля и покраснение глаз. Пыль, которая ветром переносится из пустыни Сахары, вызывает проблемы с дыханием даже у жителей Северной Америки и разрушает коралловые рифы в Карибском бассейне.
Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 2006 г. Международным годом пустынь и опустынивания. Также 2006 г. знаменует десятую годовщину принятия Конвенции Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху и/или опустынивание, особенно в Африке. Данная Конвенция полностью поддерживается 191 страной, т. е. почти всеми государствами-членами Организации Объединенных Наций. Последствия опустынивания включают:
• сокращение объемов производства продовольствия, снижение плодородия почвы и природной способности земли к восстановлению;
• усиление паводков в низовьях рек, ухудшение качества воды, осадкообразование в реках и озерах, заиление водоемов и судоходных каналов;
• ухудшение здоровья людей из-за приносимой ветром пыли, включая глазные, респираторные и аллергические заболевания и психологический стресс;
• нарушение привычного образа жизни пострадавшего населения, вынужденного мигрировать в другие районы.
Борьба с нищетой в засушливых районах требует одновременного решения всех этих проблем.
В рамках проведенной по инициативе ООН оценки экосистем на пороге тысячелетия отмечается, что предотвратить опустынивание гораздо легче, нежели обратить его вспять. Главными причинами бедствия являются нагрузка популяций на среду и неэффективные методы управления земельными ресурсами. Помочь в решении вышеуказанных проблем могут более эффективное землепользование, более бережные методы орошения и стратегии создания не связанных с сельским хозяйством рабочих мест для жителей засушливых территорий.
Жизненная необходимость поставила человеческое общество перед задачей восстановления ресурсов почв. С середины прошлого века началось промышленное производство минеральных удобрений, внесение которых компенсировало элементы питания растений, отчуждаемых с урожаем.
Рост населения и ограниченность площадей, пригодных для земледелия, выдвинули на передний план проблему мелиорации (улучшения) почв. Мелиорация направлена в первую очередь на оптимизацию водного режима. Территории излишнего увлажнения и заболачивания осушаются, в аридных районах осуществляется искусственное орошение. Кроме того, ведется борьба с засолением почв, кислые почвы известкуют, солонцы гипсуют, восстанавливают и рекультивируют площади горных выработок, карьеров, отвалов. Мелиорация распространяется и на высококачественные почвы, еще выше поднимая их плодородие.
В результате деятельности человека возникли совершенно новые типы почв. Например, в результате тысячелетнего орошения в Египте, Индии, государствах Центральной Азии созданы мощные искусственные наносные почвы с высоким запасом гумуса, азота, фосфора, калия и микроэлементов. На обширной территории лессового плато Китая трудом многих поколений созданы особые антропогенные почвы – хейлуту. В некоторых странах более сотни лет проводилось известкование кислых почв, которые постепенно были преобразованы в нейтральные. В особый тип культурных почв превратились почвы виноградников южного берега Крыма, используемые более двух тысяч лет. Отвоеваны у моря и превращены в плодородные земли измененные побережья Голландии.
Широкий размах получили работы по предупреждению процессов, разрушающих почвенный покров: создаются лесозащитные насаждения, сооружаются искусственные водоемы и ирригационные системы.
6. Пожары
Пожар – неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей [2].
Горение – экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся по крайней мере одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма.
Причинами возникновения или возбудителями пожаров могут быть: природные явления – падения метеоритов, извержения вулканов, грозы, солнечная радиация и др.; антропогенные, обусловленные деятельностью человека, как правило, из-за нарушения мер пожарной безопасности при складировании материалов, отходов производственной деятельности, способных к самовозгоранию, при неправильном выборе строительных материалов, конструкций в части обеспечения предела огнестойкости и классов пожарной опасности, нарушения качества электропроводки и средств автоматического пожаротушения и др.
6.1. Природные пожары
Природный пожар – неконтролируемый процесс горения, стихийно возникающий и распространяющийся в природной среде. Из природных наиболее часты лесные и торфяные пожары.
Зона пожаров – это территория, в пределах которой в результате чрезвычайных ситуаций или неосторожных действий людей возникли и распространились пожары.
Лесные пожары – неуправляемое горение растительности, распространяющееся на площади леса, окруженной не горящей территорией. В зависимости от того, в каких элементах леса распространяется огонь, пожары подразделяются на низовые, верховые и подземные (почвенные), а по скорости продвижения кромки пожара и высоте пламени пожары могут быть слабыми, средней силы и сильными. Чаще всего пожары бывают низовые.
Низовые пожары распространяются только по напочвенному покрову (горение хвойного подлеска, опавшей хвои, листьев, коры, валежника, пней и др.).
Верховые пожары могут быть беглыми и устойчивыми, в последнем случае огонь движется сплошной стеной от напочвенного покрова до крон деревьев со скоростью до 8 км/ч. Беглые пожары возникают только при сильном ветре: огонь по пологу распространяется «скачками» со скоростью до 25 км/ч и обычно опережает фронт низового пожара.
Подземные (почвенные) лесные пожары чаще всего являются развитием низового пожара. Они возникают на участках с торфяными почвами или имеющих мощный слой подстилки.
Торфяной пожар – неконтролируемый процесс дымного горения торфа в местах его образования, добычи и хранения. Торфяные пожары возникают на торфяном болоте (осушенном или естественном) обычно из-за неправильного обращения с огнем, от разрядов молнии или самовозгорания при перегреве поверхности лучами солнца. Торф горит медленно на всю глубину его залегания. Торфяные пожары охватывают большие площади и трудно поддаются тушению.
//-- Тушение лесных пожаров --//
Работы по тушению крупного пожара можно разделить на следующие этапы: 1) разведка пожара; 2) локализация, т. е. устранение возможностей нового распространения пожара; 3) ликвидация пожара, т. е. дотушивание очагов горения; 4) окарауливание пожарищ.
Разведка пожаров включает уточнение его границ, выявление вида и силы горения на кромке и ее отдельных частях в разное время суток. По результатам разведки прогнозируют возможное положение кромки пожара, ее характер и силу горения на требуемое время вперед.
На основании прогноза развития пожара с учетом лесопирологической характеристики участков, окружающих пожар, а также возможных опорных линий (рек, ручьев, лощин, дорог и пр.) составляют план остановки пожара, определяют приемы и способы необходимых для этого действий.
Наиболее сложной и трудоемкой является локализация пожара. Как правило, локализацию лесного пожара проводят в два этапа. На первом останавливают распространение пожара непосредственным воздействием на его горящую кромку. На втором прокладывают заградительные полосы и каналы, обрабатывают периферийные области пожара, чтобы исключить возможность его возобновления.
Локализованными считаются только те пожары, вокруг которых проложены заградительные полосы, либо когда имеется полная уверенность, что другие применявшиеся способы локализации не менее надежно исключают возможность их возобновления.
Дотушивание пожара заключается в ликвидации очагов горения, оставшихся на пройденной пожаром площади после его локализации.
Окарауливание пожарищ состоит в непрерывном или периодическом осмотре пройденной пожаром площади, особенно кромки пожара, с целью предотвратить возобновление его распространения. Окарауливание пожарищ проводят путем систематических обходов по полосе локализации. Продолжительность определяют в зависимости от условий погоды.
При тушении лесных пожаров применяют следующие способы и технические средства:
• окружение пожара или охват его с фронта или с тыла;
• устройство заградительных и минерализованных полос, рвов, канав на пути распространения огня;
• отжиг от опорной полосы встречным огнем;
• захлестывание огня по кромке пожара ветками;
• засыпку кромки пожара грунтом;
• тушение горящей кромки водой;
• искусственное вызывание осадков из облака;
• тушение охлажденной водой, специальными растворами, углекислотой и другими огнетушащими веществами, которые отнимают часть тепла, идущего на поддержание горения;
• разбавление реагирующих в процессе горения веществ водным шаром, углекислым газом, азотом и другими газами, не поддерживающими горение;
• изоляцию зоны горения пенами, порошками, грунтом и т. п.;
• химическое торможение реакции горения специальными веществами.
Тушение торфяных подземных пожаров чрезвычайно сложно и трудно, особенно, когда горит слой торфа значительной толщины. Торф может гореть во всех направлениях (независимо от направления и силы ветра), а под почвенным горизонтом – и во время умеренного дождя и снегопада.
Главным способом тушения подземного торфяного пожара является окапывание горящей территории торфа оградительными канавами. Канавы рекомендуется копать шириной 0,7–1,0 м и глубиной до минерального грунта или грунтовых вод. При проведении земляных работ широко используется специальная техника: канавокопатели, экскаваторы, бульдозеры, грейдеры, другие машины, пригодные для этой работы. Окапывание начинается со стороны объектов и населенных пунктов, которые могут загореться от горящего торфа. Для тушения горящих штабелей, караванов торфа, а также подземных торфяных пожаров используется вода в виде мощных струй. Водой заливают места горения торфа под землей и на ее поверхности.
//-- Спасательные работы при пожарах --//
Успех борьбы с лесными и торфяными пожарами во многом зависит от их своевременного обнаружения и быстрого принятия мер по их ограничению и ликвидации. При обнаружении очага пожара начальник гражданской обороны объекта и его штаб принимают все меры к его ликвидации: на основании данных разведки и других полученных сведений оценивают пожарную обстановку, принимают решение и ставят задачи формированиям.
Командир последнего после получения и уяснения задачи организует выдвижение формирования к указанному участку пожара. Для уточнения обстановки на маршруте и в районе пожара он высылает разведку, которая выявляет: характер пожара и его границы; направление распространения огня и возможные места устройства заградительных опорных полос; наличие и состояние водоисточников, подъездных путей к ним; пути вывода и способы спасения людей, находящихся на участке пожара.
Формирования общего назначения при тушении и локализации пожара действуют самостоятельно или во взаимодействии с лесопожарными, противопожарными и другими формированиями.
Спасение людей – главная задача спасательных работ при пожарах. Из зон возможного распространения пожара эвакуируются люди и материальные ценности. В первую очередь разыскивают людей, оказавшихся в горящих районах, зданиях и сооружениях. В целях безопасности розыск людей осуществляют парами: один разыскивает, второй страхует его с помощью веревки, находясь в менее опасном месте. В условиях сильного задымления и скопления угарного газа спасателям следует работать в противогазах с использованием дополнительного патрона.
Весь личный состав, привлекаемый для тушения пожаров, изучает правила техники безопасности. Руководители тушения пожаров и личный состав, работающий на кромке огня, обеспечиваются противодымными масками или противогазами с дополнительными патронами. Перед началом работ командир формирования указывает личному составу места укрытий от огня и пути подхода к ним, характерные ориентиры на местности в противоположной стороне от очага пожара, выделяет в подразделениях проводников и наблюдателей, определяет порядок использования техники.
Техника применяется группами (не менее двух машин). Ближе к фронту пожара направляют тракторы с коловратными насосами. Они в лесу более надежны, чем автомашины (из опасной зоны их можно вывести без тягачей).
Особая осторожность должна соблюдаться при тушении подземных пожаров, так как можно провалиться в выгоревшую яму.
6.2. Обеспечение пожарной безопасности строительных объектов
Положительный эффект решения проблемы достигается лишь при системном подходе к проблеме пожарной безопасности на всех стадиях жизненного цикла строительного объекта, от начала проектирования до демонтажа.
Обеспечение пожарной безопасности зданий и сооружений (начиная с момента их проектирования) в процессе строительства и эксплуатации должно быть в центре внимания проектных, строительных, эксплуатационных организаций, а также специалистов пожарного дела.
Пожар внутри здания представляет серьезную опасность для людей, находящихся в нем, и может вызвать обрушение как отдельных элементов, так и здания в целом. Общегосударственная система мер борьбы с огнем направлена:
• на обеспечение безопасности здоровья и жизни людей, т. е. решение вопросов их своевременной и беспрепятственной эвакуации наружу;
• спасение людей при пожаре в случае воздействия на них опасных факторов пожара или возникновения непосредственной угрозы этого воздействия;
• предотвращение опасности обрушения здания и разрушения строительных несущих конструкций при возникновении и развитии пожара;
• предупреждение опасности распространения пожара внутри здания и за его пределы.
Потенциальная пожарная опасность зданий и сооружений определяется количеством и свойствами материалов, находящихся в здании, а также пожарной опасностью строительных конструкций, которая зависит от горючести материалов, из которых они выполнены, и способности конструкций сопротивляться воздействию пожара в течение определенного времени, т. е. от ее огнестойкости.
Меры противопожарной защиты зданий. Могут быть пассивными и активными. К пассивным относятся комплекс конструктивных, объемно-планировочных и инженерно-технических пожарно-профилактических мероприятий, предусматриваемых на стадии проектирования и строительства здания и реализующих свои защитные функции «пассивно», без воздействия непосредственно на очаг пожара. К мероприятиям пожарной профилактики, предупреждающим возникновение и развитие опасных факторов пожара, относят:
• правильный выбор степени огнестойкости здания, классов его конструктивной и функциональной пожарной опасности;
• применение строительных конструкций требуемого предела огнестойкости и класса пожарной опасности;
• устройство противопожарных преград, разделяющих здание на пожарные отсеки;
• использование строительных материалов, удовлетворяющих требованиям противопожарной защиты помещения и здания в целом;
• размещение необходимого количества и конструктивного исполнения эвакуационных путей и выходов для обеспечения безопасной эвакуации людей;
• устройство систем дымоудаления.
Активные меры – автоматические установки пожарной сигнализации и связи; средства пожаротушения, в том числе автоматического действия.
Пожаробезопасность зданий зависит от многих факторов: горючести строительных материалов, огнестойкости конструкций и зданий в целом. В строительстве применяют материалы органического и неорганического происхождений. Материалы неорганического происхождения, как правило, негорючие (НГ), а органического происхождения – горючие (Г). Горючие материалы подразделяются на четыре группы: Г1 – слабогорючие; Г2 умеренногорючие; ГЗ – нормальногорючие и Г4 – сильногорючие (методы испытаний на горючесть ГОСТ 30244).
Строительные конструкции классифицируются по огнестойкости и классу пожарной опасности, а здания и помещения – по огнестойкости, классам конструктивной и функциональной пожарной опасности.
Показателем огнестойкости конструкций является ее предел огнестойкости (время, мин, от начала теплового воздействия до наступления предельного состояния).
Различают следующие основные виды предельных состояний конструкций по огнестойкости:
1. Потеря несущей способности вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций (К).
2. Потеря целостности в результате образования в конструкциях сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя (Е).
3. Потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140 °С или в любой точке этой поверхности более чем на 180°С по сравнению с температурой конструкции до испытания или прогрев конструкции более чем на 220 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
С независимо от температуры конструкции до испытания (I).
Более подробная информация по обеспечению пожарной безопасности зданий, огнестойкости конструкций из различных материалов (железобетон, металл, дерево и другие композиты), а также огнестойкости особо функционально-специализированных зданий представлена в пособии [31].
6.3. Примеры пожаров
Наиболее часто повторяющимися с охватом больших территорий на разных континентах, в различных странах, особенно в России, являются лесные пожары. С удивительной системностью и повторяемостью ежегодно в весенне-летний период в восточных районах нашей страны бушует пламя, уничтожающее тысячи гектаров лесных массивов. К настоящему времени наукой не разработаны достоверные обоснования причин столь массовых лесных возгораний. Очевидно, что часть очагов пожаров формируются природными явлениями, но думается, что большая часть – это результат преступной деятельности человека. Трудно во всем обвинять природу, видя последствия практически беспрерывных в течение нескольких летних месяцев 2009 и 2010 гг. пожаров на европейской территории России. А чего стоят рукотворные торфяные пожары в Подмосковье или многолетний тлеющий пожар отвалов производств лесообработки, например, около г. Канска Красноярского края!
//-- Пожар на Останкинской телебашне 27 августа 2000 г --//
Телебашня Государственного центра радио и телевидения (ГЦРТ) была введена в эксплуатацию в 1976 г. Она представляет собой цилиндрическую конструкцию общей высотой 540 м. До отметки 385 м выполнена из железобетонных конструкций. Верхняя часть башни – это как бы антенно-металлическая вставка. Внутри сооружения (в кабельной шахте) по всей высоте проложены антенные и электрические кабели, обеспечивающие подачу телевизионных и радиосигналов к передающим устройствам. Для подъема обслуживающего персонала и посетителей до отметки 348 м предусмотрены четыре лифта, выше используется технический лифт. Для эвакуации людей в случае пожара имеется винтовая металлическая лестница от нулевого уровня до отметки 385 м. Телебашня охраняется 111-й пожарной частью.
Сразу же после ввода в эксплуатацию Останкинская телебашня стала еще одной из символических достопримечательностей столицы.
Рис. 6.1. Антенная часть телебашни во время пожара
В 15 ч 08 мин 27 августа на центральный диспетчерский пункт Управления государственной пожарной охраны столицы поступил сигнал о пожаре (рис. 6.1). Сообщение передала по телефону «01» жительница дома по Гостиничному проезду. Гражданка говорила, что она видит, как интенсивно идет дым из антенной части телебашни. К месту происшествия были высланы силы по рангу «Пожар № 2». В это же время старший инспектор 111-й пожарной части капитан внутренней службы Д. Старшинов, находясь на территории объекта, увидел, что из антенной части башни действительно валит дым, и через диспетчера подтвердил сообщение москвички.
Первое пожарное подразделение прибыло к месту происшествия [32] через 11 мин после поступления сигнала. К этому моменту продолжал интенсивно выделяться дым, а также наблюдалось вспучивание наружного покрытия металлической части телебашни, что чуть позже подтвердила и авиаразведка.
Организованная силами пожарных разведка выявила, что горение происходило на отметке 450 м. В результате возгорания оплетки антенных кабелей горящие капли изоляции стекали вниз. На большом пространстве сооружение было сильно задымлено, быстро развивалось горение в кабельных каналах. На характер и динамику развития пожара значительное влияние оказала длительная (около 2,5 ч) задержка с обесточиванием техническим персоналом объекта горящих участков кабельной продукции и электрооборудования, находящегося в опасной зоне.
Подъем боевых расчетов до отметки 377 м проводился на двух пассажирских и техническом лифтах. Далее к очагу возгорания бойцы поднимались по внутренней вертикальной лестнице.
К 12 ч 32 мин пожар удалось локализовать.
Представители Государственной противопожарной службы МВД России не раз ставили в известность заинтересованные инстанции о том, что противопожарное состояние телебашни оставляет желать лучшего. Это сооружение проектировалось, когда отсутствовали нормативные требования для данного вида объектов. Уже после ввода его в эксплуатацию вопросы пожарной безопасности неоднократно рассматривались в министерствах внутренних дел и связи страны. Еще 14 ноября 1980 г (!) эти два министерства утвердили заключение пожарно-технической экспертизы по рассмотрению проектных предложений, направленных на усиление противопожарной безопасности телебашни. В нем предписывалось реализовать ряд мероприятий, обеспечивающих безопасное функционирование объекта и возможность эвакуации людей в случае возникновения пожара.
//-- Пожарная катастрофа на авианосце «Форрестол» --//
В Тонкинском заливе 29 июля 1967 г. разразилась пожарная катастрофа [33] . Жертвой огня стал ударный авианосец «Форрестол» (1955 г., 76 тыс. т) – флагманский корабль дивизии авианосцев, первый из кораблей этого класса, построенных американцами после Второй мировой войны.
В течение первых послевоенных десятилетий «Форрестол» являлся как бы символом ударной мощи крупнейших надводных кораблей США, да и других капиталистических держав.
Состояние корабля перед катастрофой. Перед выходом к берегам Вьетнама из базы в Норфлоке для участия в боевых действиях «Форрестол» завершил десятимесячный капитальный ремонт и модернизацию стоимостью около 50 млн долл., что составляло примерно 25 % его построечной стоимости. После проведенных ремонтно-модернизационных работ «Форрестол» считался в техническом отношении вполне современным кораблем. В ходе ремонта особое внимание было обращено на совершенствование противопожарных средств корабля. За все время существования «Форрестолу» не приходилось до 1967 г. принимать участия в боевых действиях. В течение 12 лет службы он находился в составе Атлантического флота и плавал преимущественно в Средиземном море, проходя лишь учебную подготовку.
Обстоятельства пожарной катастрофы. 29 июля 1967 г. пошли уже пятые сутки, как «Форрестол» маневрировал в Тонкинском заливе, находясь в 60 милях от побережья и готовясь к бомбардировке. В заливе стоял ясный солнечный день. Поблизости от флагмана находились авианосцы «Орискани» и «Бон Омм Ричард». Эсминцы «Маккензи» и «Рупертес» – оба типа «Гиренг» – охраняли зону действия авианосцев.
Утром этого дня с «Форрестола» уже была катапультирована одна группа самолетов. Теперь к запуску готовилась вторая группа машин, которая была почти полностью сформирована и подготовлена для вылета. В составе этой группы находилось 12 палубных штурмовиков типа «Скайхок», 7 истребителей-перехватчиков типа «Фактом» и 2 штурмовика-разведчика типа «Виджилент» – всего 21 самолет. На 12 самолетах этой группы подготовку к вылету завершили полностью: их заправили горючим, оснастили боезапасом, пилоты находились в кабинах на своих местах, двигатели самолетов были запущены. На остальных самолетах, заправленных топливом и вооруженных боезапасом, заканчивались последние подготовительные операции. Все шло «своим ходом».
Внезапно в кормовой части полетной палубы, где находились готовившиеся к вылету самолеты, вспыхнуло пламя. Был зафиксирован точно момент вспышки – 10 ч 53 мин. О причине возникновения пламени существуют разные версии. По одной из них, пожар возник от непреднамеренно запущенной ракеты «Зуни» (класс «воздух – земля»), подвешенной под «Фантомом». Ракета при своем движении произвела удар по подвесному топливному баку одного из «Скайхоков», и разлившееся по палубе горючее воспламенилось от реактивной струи ракеты. По другой версии, из-за недосмотра личного состава со «Скайхока» упал на полетную палубу подвесной топливный бак, горючее из которого воспламенилось и растеклось по полетной палубе; под воздействием пламени оторвалась боевая часть ракеты «Зуни», загорелись топливные баки. Так или иначе, в обеих версиях подтверждается факт взрыва ракеты «Зуни» и его влияние на последующее развитие пожара. В некоторых публикациях факт непреднамеренного запуска ракеты «Зуни» относят за счет отказа ее «механизма безопасности».
Первые меры, которые были приняты для ликвидации возникшего пожара с использованием водяной пожарной магистрали и палубных пеногенераторных установок, оказались неэффективными. Из-за скученного расположения самолетов на полетной палубе пламя быстро охватило почти всю группу самолетов. Стали загораться топливные баки и взрываться авиабомбы и другие боеприпасы. Вскоре пожар распространился по всей кормовой части полетной палубы. Одна за другой на палубе взрывались авиабомбы весом 340 и 450 кг. Взрывавшиеся топливные баки самолетов испускали черный дым, который расстилался по полетной палубе и проникал во внутренние помещения корабля.
В результате первых же взрывов были убиты или выведены из строя многие пожарные. Огнем и осколками повреждались технические средства борьбы с пожаром. Некоторые члены экипажа были сброшены взрывными волнами за борт, другие сами прыгали с борта пылающего авианосца, спасаясь от разбушевавшегося пламени и взрывающихся бомб и ракет. Среди бросившихся в море оказались тяжелораненые, так как высота надводного борта корабля превышала 18 м. Далеко не всем пилотам удалось спастись с горящих на полетной палубе самолетов.
Но большинство команды оставалось на борту корабля, и люди с первых же минут вели интенсивную борьбу с очагами возгорания.
Многочисленные сообщения печати не только США, но ряда других стран, в том числе Англии, Франции, Италии и Японии, подтверждают, что действия команды в ходе катастрофы были энергичными, подчас самоотверженными. Не охваченные пламенем самолеты на полетной палубе перетаскивали с кормы в носовую часть корабля. Бомбы и ракеты обезвреживали, снимая с них взрыватели. Один из основных приемов, применявшихся для предотвращения очередных взрывов, – сбрасывание корабельного и авиационного боезапаса за борт. Были случаи, когда людей спускали через пробоины в полетной палубе в «нутро ада» для того, чтобы вытащить изнутри корабля дымящиеся бомбы, обезвредить и выбросить их за борт. Друг на друга люди направляли водяные шланги для охлаждения и предупреждения загорания одежды и обуви. Между тем пламя все больше и больше проникало в корабельные помещения. На ангарной палубе матросы боролись с пожаром в темноте, на ощупь, снимая с самолетов бомбы и ракеты и сбрасывая их за борт.
Борьба с пожаром велась не только силами и средствами аварийного авианосца. На помощь ему пришли «Орискани» и «Бон Омм Ричард», а также оба эсминца охранения – «Маккензи» и «Рупертес». Прекратив запуск своих самолетов, авианосцы спасали пострадавших на вертолетах. Эсминцы подходили почти вплотную (до 3 м) к бортам «Форрестола» и направляли по нему струи воды из своих пожарных шлангов.
При борьбе с пожаром было допущено немало ошибок, связанных главным образом с неопытностью экипажа. Аварийные (запасные) пути эвакуации не использовались: либо они не были известны команде, либо о них забыли.
Одна из крупных ошибок заключалась в том, что необученные пожарные команды часто сводили на нет действия работавших рядом людей. Так, например, в то время как одни разбрызгивали протеиновую пену по полетной палубе для гашения топливных пожаров, другие смывали эту пену водой, работая водяными шлангами. Таким образом, терялось драгоценное время, и огонь продолжал распространяться по кораблю.
В результате катастрофы 134 человека погибли, 62 были ранены. Сгорело 26 реактивных самолетов; 40 машин вместе с катапультами и аэрофинишерами, артвооружение и различное корабельное оборудование получили значительные повреждения. Очень сильно пострадал корпус авианосца: из 10 его палуб 6 были повреждены, особенно полетная палуба и конструкции, расположенные поблизости от нее. От взрывов в броневой полетной палубе (толщиной 46 мм) образовалось семь пробоин, некоторые из них довольно крупных размеров.
Материальный ущерб от катастрофы был оценен в 140 млн долл. (стоимость аварийного ремонта самого корабля составила 14 млн долл.).
По размерам нанесенного ущерба и человеческим потерям (по оценке самих американцев) эта катастрофа в послевоенные годы была самой крупной среди морских катастроф американского флота. Даже урон от гибели в 1963 г. атомной подводной лодки «Трешер», считавшейся национальным бедствием (США), был значительно меньше, чем от катастрофы «Форрестола».
Ликвидация последствий. Ремонт авианосца производился на верфи ВМС в Норфолке. Значительная часть полетной палубы была заменена. Для этого потребовалось 800 т броневой стали. Тяжелоповрежденные 127-миллиметровые артустановки, самолетоподъемники и другое оборудование с корабля были сняты и отремонтированы в заводских условиях. Почти полностью было заменено самолетное вооружение. Одновременно на корабле производились и модернизационные работы, в частности по радиоэлектронному и ракетно-артиллерийскому вооружению.
Несмотря на ряд особых мер (выделение специальной группы инженеров и рабочих в несколько сот человек, трехсменная работа и пр.), ремонт авианосца продолжался около 10 месяцев, и он был введен в строй лишь через год после катастрофы.
//-- Пожары последнего десятилетия на объектах в различных городах России --//
Пожар в с. Казачинское Красноярского края 25 мая 2002 г. [34]. В одном из дворов произошло возгорание надворных построек, и уже через 4 минуты площадь пожара составляла 100 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Огонь быстро распространялся из-за очень сильного ветра. Затем произошел взрыв газового баллона, и пламя перенесло на соседнюю улицу. Пожару был присвоен второй номер сложности. Сотрудникам противопожарной службы пришлось запросить дополнительные силы из Енисейска, Лесосибирска, Пировска и Большой Мурты. Всего на месте пожара работало 26 ед. техники.
В результате огнем было уничтожено 57 домов, из них 15 двухквартирных. Только к вечеру пожар удалось локализовать. Без жилья осталось более 250 человек, из них 62 ребенка и 74 пенсионера. В результате пожара 1 человек погиб, 1 был доставлен с ожогами в больницу. Территория площадью в 12 га превратилась в пепелище. Нанесенный материальный ущерб оценивался более чем в 15 млн руб.
Сразу же после случившегося в Казачинском был организован штаб по преодолению последствий пожара. Администрация Красноярского края выделила единовременную материальную помощь в размере 5 тыс. руб. на человека. Также помощь оказали Заксобрание и крупные красноярские предприятия. К 25 сентября в результате совместных усилий администрации Красноярского края, строительных организаций Красноярска и Северо-Енисейска, администрации Казачинского района последствия трагедии были полностью устранены. Было возведено 39 жилых домов общей площадью 3 744 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
– и 55 казачинских семей вновь обрели крышу над головой. Финансирование строительства осуществлялось в соотношении 50 на 50, т. е. 7,5 млн руб. было выделено из резервного фонда губернатора края, а еще 7,5 млн перечислили спонсоры. В состав комиссии по приемке новостроек вошли губернатор Красноярского края Александр Хлопонин, заместитель губернатора по промышленному, гражданскому и дорожному строительству Николай Глушков, глава администрации Казачинского района Василий Копылов и руководители строительных компаний-подрядчиков.
Спустя год Александр Хлопонин вновь посетил Казачинское и отметил, что погорельцы довольны тем жильем, которое было для них построено. «Есть мелкие недостатки, например, в двух домах отпотели стены. Однако все строения находятся под наблюдением строительных организаций, поэтому недостатки будет исправлены, – отмечал Хлопонин.
Пожар на авиаремонтном заводе 20 сентября 2002 г. в г. Чите. Значительная часть специальной техники и оборудования были уничтожены в результате сильного пожара в пятницу на Читинском авиаремонтном заводе, принадлежащем Минобороны РФ. Возгорание произошло около 14 ч в цехе, где находились на ремонте три боевых вертолета. В ходе борьбы с огнем вертолеты удалось отстоять. Однако огонь полностью уничтожил уникальное оборудование.
Пожар в Академии цветных металлов и золота 27 ноября 2003 г. в г. Красноярске. Борьбу с огнем вели 18 расчетов пожарных. Пожару была присвоена высшая степень тяжести. Более 200 человек, находившихся в здании, были эвакуированы. Три человека пострадали, отравившись угарным газом, один преподаватель погиб. Причина – неисправность электропроводки.
Возгорание в Технологическом университете 22 января 2004 г. в г. Красноярске. Причиной пожара стало проведение газосварочных работ с нарушением техники безопасности. Спасательные службы оперативно провели эвакуацию студентов и педагогов. Жертв и пострадавших не было. Возгорание произошло на чердаке пристройки, в помещении архива, и перекинулось на учебное здание. Пожару была присвоена вторая категория сложности.
Возгорание 5 мая 2004 г. в Железнодорожном районе г. Красноярска. В результате технологической аварии произошло возгорание трансформатора, вставок, масла на площади 50 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Причина пожара – нарушение правил эксплуатации электрооборудования. Без электроснабжения остались Железнодорожная больница, восемь 9-этажных жилых домов и локомотивное депо.
Пожар в здании ГУВД г. Екатеринбурга 13 ноября 2004 г. [35]. Пожар в здании ГУВД в центре г. Екатеринбурга возник между третьим и четвертым этажами четырехэтажного здания около 12 ч по местному времени. Причиной стало замыкание электропроводки. Как сообщали «Российской газете» в Управлении ГО и ЧС по Свердловской области, старое здание ГУВД характеризуется пустотными перегородками и перекрытиями, сделанными из дерева и поэтому восприимчивыми к горению. Пожару был присвоен повышенный, т. е. 3-й, номер сложности. Пожар потушен силами милиции.
Пожар на мебельной фабрике 17 ноября 2004 г. в г. Хабаровске. Полностью уничтожен цех по производству поролона на площади 800 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
Пожар в здании Центрального РОВД в ночь с 18 на 19 ноября 2004 г. в г. Чита. В огне погиб следователь [35]. Как сообщили «Российской газете» в противопожарной службе города, около половины первого ночи загорелось трехэтажное кирпичное строение, отметившее в предыдущем году вековой юбилей. До недавнего времени в историческом здании располагалось Центральное РОВД г. Читы. Огонь возник в одном из кабинетов на втором этаже, где была дежурная часть и бухгалтерия. Пламя почти мгновенно распространилось по зданию, последней загорелась крыша. В это время в помещениях РОВД находились 25 сотрудников. Большая часть людей успела при первом запахе дыма и появлении огня самостоятельно выбраться на улицу, несколько человек выпрыгнули уже из полыхающего дома через окна, два человека при этом получили серьезные травмы и переломы. Оставшихся в помещении людей эвакуировали уже пожарные. Огонь был потушен только через восемь часов. Еще около двух часов понадобилось спасателям, чтобы разобрать образовавшиеся завалы и обнаружить под грудой головешек труп одного из сотрудников. Сгоревшее здание являлось муниципальной собственностью, построено оно было чуть более века назад, в 1903 г., и к моменту пожара находилось в глубоком аварийном состоянии.
Пожар 3 января 2005 г. в Есаульском затоне. Горели баржи, на которых находилось 300 т мазута. В тушении были задействованы 12 пожарных расчетов, руководил работами начальник Сибирского регионального центра МЧС РФ Сергей Салов.
Пожар 23 марта 2005 г. на ул. 60 лет Октября г. Красноярска. Загорелся магазин автозапчастей. Пожар был крупным, поэтому пожарным пришлось даже перекрывать проезжую часть рядом с пылающим павильоном. На место приехала спецбригада МЧС. Спасатели вскрыли железные двери, чтобы проникнуть в офисную часть магазина. Внутри, кроме запчастей, находились автомасла, создающие угрозу взрыва. Сотрудники магазина, придя на работу, сразу принялись спасать имущество. Компьютеры, мебель и другие ценные вещи выносили через окна. Удалось вытащить и сейф с документами. Весь товар, несмотря на все усилия, пришел в негодность. Причина пожара – короткое замыкание в электрощите.
Пожар 31 октября 2005 г. на животноводческой ферме в одной из деревень Абанского района Красноярского края. Погибли 184 дойных коровы и 12 телят. Ущерб превысил 400 тыс. руб. Построенное в 1970 г. здание фермы сгорело за считанные минуты. Причина возгорания – короткое замыкание электропроводки.
Пожар 25 декабря 2005 г. в Политехническом университете г. Красноярска. Пожар начался в главном корпусе вуза, в лекционном зале на пятом этаже. В связи с высокой категорией сложности пожара, а также сильным задымлением было принято решение эвакуировать из здания всех студентов и преподавателей.
На тушение пожара были направлены пожарные и девять единиц техники.
Лесные пожары в Красноярском крае в 2006 г. По словам руководителя Департамента природных ресурсов лесного комплекса Андрея Гнездилова, 2006 г., в опровержение всех прогнозов, получился чрезвычайно «горимым». В период с апреля и по октябрь в крае зафиксировано 792 пожара на площади в 182 455 га. Для сравнения: в 2004 г. за тот же период было зарегистрировано 213 пожаров на площади в 3 888 га. В крае сложилась аномальная ситуация, связанная с большим количеством так называемых «сухих гроз». По вине этого природного явления возникло 44 % пожаров от общего их числа.
В тушении лесных пожаров были задействованы 499 человек, 41 ед. наземной техники, 5 самолетов и 4 вертолета.
Самые крупные возгорания были зафиксированы в Кежемском районе – огнем было охвачено 201,7 га, в Богучанском районе – 126,8 га. Кроме того, горели леса в Казачинском, Пировском, Тасеевском, Большемуртинском, Дзержинском, Енисейском, Туруханском районах. В 17 случаях лесные пожары возникли по вине местных жителей, 9 пожаров – из-за грозы.
7. Большепролетные и высотные сооружения
Ниже предлагаются примеры катастроф, связанных с ними.
7.1. Обрушение купола в г. Истра Московской области 25 января 1985 г
Купол должен был выполнять функцию каркаса здания главного испытательного зала Высоковольтного испытательного центра Всесоюзного электротехнического института им. В. И. Ленина (ВИЦ ВЭИ)». Здание ВИЦ ВЭИ имеет форму оболочки вращения, близкую к форме сплюснутого эллипсоида вращения. Диаметр в основании 227,5 м, высота помещения в центре 112,4 м (рис. 7.1). Стержни каркаса, образующие пространственную треугольную сеть, выполняются двухветвевыми с высотой сечения 1 м. Пояса запроектированы из спаренных неравно-полочных уголков 100х63х8, 160х100х9, 125х80х10, 200х125х11, решетка – из уголков 40х4. Все сечения – из стали 09Г2С-12. К верхним поясам двухветвевых стержней приваривается стальная мембрана толщиной 1,2 мм. Являясь ограждающей конструкцией, мембрана одновременно обеспечивает устойчивость верхних поясов, развязывая их из плоскости максимальной жесткости стержней.
Середины сторон нижних поясов соединены гибкими связями из полос 100х6 для уменьшения их свободной длины. Между поясами и мембраной предусмотрены трубчатые распорки, создающие предварительное напряжение мембраны (рис. 7.2). Монтаж здания производился навесным способом – от фундамента к вершине без вспомогательных лесов и подмостей. Масса стали основных несущих и ограждающих конструкций составляет 10 050 т (108 кг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
поверхности), а алюминия – 363 т. ЦНИИпроектстальконструкция выполняла рабочий проект металлоконструкций зданий. Начало проектирования – 1971 г., строительства – 1978 г.
Здание было оборудовано грузоподъемными устройствами 1х100, 1х25, 62х5 т.
Для эксплуатационного обслуживания наружной поверхности здания было предусмотрено специальное подвижное устройство в виде полуарки, представляющей собой пространственную металлическую конструкцию из труб. Внутри полуарки располагались грузопассажирский лифт и лестницы.
Рис. 7.1. Схема несущего каркаса здания главного испытательного зала ВИЦ ВЭИ им. В.И. Ленина
Рис. 7.2. Монтажный блок каркаса
Монтаж оболочки купола осуществлялся навесным методом от фундамента до вершины крупными блоками 9х9 м (два соединенных треугольных элемента) полной строительной готовности без использования каких-либо поддерживающих конструкций. Первые десять ярусов собраны двумя башенными кранами, движущимися по кольцевому пути снаружи здания. Начиная с одиннадцатого яруса монтаж производился одним краном грузоподъемностью 25 т, перемещавшимся по рельсовым путям внутри здания. Блоки 1–18 ярусов имели массу от 7 до 9 т, а 19-го и 20-го, включавшие участки технологического перекрытия, – 18 т. После блочного 21-го яруса было собрано коробчатое кольцо диаметром 34 м. На него полиспастами подняли центральную часть оболочки массой более 600 т.
К началу 1985 г. металлические конструкции купола были изготовлены и смонтированы. Внутри купола выполнялись отделочные работы.
Ранним утром (7 ч 30 мин) 25 января 1985 г. на стадии завершения произошло обрушение купола [36]. Обрушение происходило тихо. Очевидцы, ехавшие в это время на работу, издали видели, как красные огни светового ограждения медленно опускались вниз. Сторож, находившийся в помещении рядом с куполом, ничего не слышал. Когда ему позвонили и сообщили, что сооружение обрушилось, он принял звонок за шутку. Все же он вышел посмотреть. Ему показалось, что купол был на месте.
//-- Расследование причин аварии --//
В криминальном плане делом занималась Генеральная прокуратура СССР. Техническая комиссия была организована при Центральном научно-исследовательском институте строительных конструкций и сооружений (ЦНИИСК) им. Кучеренко. У строителей нашли недочеты. Так, некоторые стержни были выполнены не из стали повышенной прочности, а из обычной. Не все несущие высокопрочные болты были поставлены. Не было должного контроля над геометрией монтируемого сооружения.
Комиссия по расследованию причин аварии отметила прогрессивность, архитектурные и технологические достоинства технического решения здания в виде двухпоясного сетчатого купола. Она отметила также эффективность примененного навесного монтажа крупными блоками полной строительной готовности, обеспечивающего высокую скорость возведения сооружения при малых трудозатратах. В то же время комиссия сочла принятое решение сложным, особенно с точки зрения правильного определения усилий в элементах оболочки. «Для успешной практической реализации такого решения, – заключила комиссия, – требовалось провести детальные экспериментальные, теоретические и расчетные исследования с целью изучения статической работы сооружения, действительного сопротивления элементов конструкции, особенностей работы конструкций в монтажной и эксплуатационной стадиях. В полной мере эти исследования выполнены не были, в результате чего при проектировании сооружения, изготовлении и монтаже металлоконструкций имел место ряд упущений».
Комиссия выявила многочисленные дефекты и отступления от проекта, допущенные при изготовлении и монтаже узлов купола. Так, вместо высокопрочной легированной стали местами оказалась низкосортная. Отверстия под крепежные болты сверлились не заранее по контроллеру, а при монтаже по месту в несущих элементах каркаса. Все это снижало прочность оболочки. Перед обрушением температура воздуха в течение суток повысилась от –32 до +2 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
С и резко упало атмосферное давление. Остывшая за время морозов внутренняя часть оболочки не успела прогреться, как наружная. В результате возникли сильные термомеханические напряжения, не принимавшиеся в расчет при проектировании. На крыше купола было много снега. Расчетная снеговая нагрузка в то время составляла 140 кг/м2. По оценке ЦНИИСК им. Кучеренко, снеговая нагрузка составила половину расчетного значения. На самом деле она могла быть значительно большей.
Во время монтажа уже были неприятности. Некоторые сжатые стержни теряли устойчивость. Причину перегрузки устранили, а прогибы, видимо, остались.
Государственная комиссия по предоставленным сведениям Минмонтажспецстроя СССР не установила причин обрушения, не выявила виновных – и дело потихоньку забылось. Никто серьезно не пострадал, не был отдан под суд и даже не был исключен из партии.
В ходе расследования аварии были выявлены такие факторы:
1. Заказчиком и проектными институтами (разработчиками проекта) не были организованы научно-исследовательские и экспериментальные работы на моделях с целью изучения напряженно-деформированного состояния купола на стадии монтажа и эксплуатации при разных схемах загружения. На стадии расчетов не был обеспечен учет особенностей конструктивного решения купола и технологии монтажа навесным методом.
2. Со стороны заказчика, завода-изготовителя, генподрядной и монтажной организаций не были обеспечены необходимый контроль качество металла, точности изготовления и монтажа.
//-- Гипотетическая версия причин обрушения купола --//
Анализ экспертного заключения, включая рассмотренные причины и версии обрушения купола, общие выводы и отсутствие конкретных персоналей – виновников события, позволяет усомниться в объективности заключений экспертных комиссий.
В интернет-сайтах и в книге [37] неоднократно было указано, что на чертежах была надпись «В проекте использовано изобретение по авторскому свидетельству № 590414. Авторы И. Н. Дмитриев, Н. П. Мельников, В. А. Савельев». И. Н. Дмитриев (начальник строительного отдела ЦК КПСС) и Н. П. Мельников – директор ЦНИИпроектстальконструкция, действительный член АН СССР.
Представляется странным, что эксперты очень скромно, как бы извиняясь перед авторами идеи проекта и проектировщиками, отметили принятое решение сложным, особенно с точки зрения правильного определения усилий в элементах оболочки. Комиссии вполне квалифицированно указали на проблемы, которые должны быть решены для надежной оценки статической работы сооружения, и отметили, что в полной мере эти исследования выполнены не были. Фактически разработчики проекта проявили некомпетентность, самоуверенность, стадия проектирования сопровождалась широкой саморекламой, например, на международном форуме в г. Алма-Ате [36] и на страницах Справочника проектировщика.
Возвращаясь к проекту, можно предположить, что проектировщики, не выделив в отдельную стадию процесс монтажа, допустили ошибки в определении расчетных усилий. При данной технологии монтажа расчетные усилия должны формироваться по результатам расчета с использованием как минимум двух расчетных схем. В упрощенном варианте с учетом симметрии системы усилия от действия собственного веса должны определяться с использованием консольной схемы искривленного стержня; при этом наружные волокна по всей поверхности купола будут растянуты, а внутренние – сжаты.
От временной нагрузки, которая прикладывается после замыкания купола, усилия должны определяться с использованием арочной схемы. При такой схеме эпюра моментов будет знакопеременной.
Можно предположить, что расчет на все виды загружений производился с учетом симметрии с использованием арочной схемы.
Второе замечание абсолютно бесспорно, оно, как следствие, вытекает из скромной констатации экспертов: «… во время монтажа (какого-то яруса) уже были неприятности. Некоторые сжатые стержни теряли устойчивость. Причину перегрузки устранили, а прогибы, видимо, остались…», – не рассматривалось и, естественно, не учитывалось изменение статических качеств системы. Из осесимметричной система превратилась в несимметричную. В реальной конструкции уже на стадии монтажа, после произошедшего события (локальной потери устойчивости и замены отдельных стержней), изменилась картина распределения усилий.
И это в дополнение к вышеуказанным экспертами причинам могло стать главным побудительным мотивом катастрофы.
7.2. Разрушение башен Всемирного торгового центра в Нью-Йорке 11 сентября 2001 г
Всемирный торговый центр (ВТЦ) – комплекс из семи зданий, спроектированных Минору Ямасаки, американским архитектором японского происхождения, и официально открытый 4 апреля 1973 г. в Нью-Йорке (США).
//-- Архитектурно-конструктивное решение --//
Архитектурной доминантой комплекса были две башни, каждая по 110 этажей – Северная (высотой 417 м, а с учетом установленной на крыше антенны – 526,3 м) и Южная (высотой 415 м). Комплекс ВТЦ был разрушен в результате террористической атаки 11 сентября 2001 г. [38–43].
В комплексе, рассчитанном на 50 000 рабочих мест и 80 000 посетителей ежедневно, находились управления и отдельные торговые фирмы, фирмы страхования, банки и гостиница.
Служебные помещения со свободной планировкой, занимая 110 этажей, имели полезную площадь на каждом этаже 2 900 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. В пяти подвальных этажах были расположены станции электропоездов и метро, подземный гараж на 2 000 автомобилей, оборудование торговых предприятий и сервиса.
Каждая башня была оборудована 100 пассажирскими и четырьмя грузовыми лифтами.
Главный холл в первом этаже и два «поднебесных» холла на 45-м и 79-м этажах делили башню на три транспортные зоны. Одиннадцать и, соответственно, двенадцать скоростных лифтов соединяли оба верхних холла с первым этажом. Двадцать четыре местных лифта вели от каждого из трех холлов к вышележащим этажам. Кроме того, пять скоростных лифтов соединяли первый этаж со 108-м и 111-м этажами.
Обе башни имели высоту по 411 м, размеры в плане 63,5х63,5 м, размеры ядра жесткости 24х42 м. Высота этажей 3,66 м, высота помещений 2,62 м, высота главного вестибюля 22,3 м.
Конструкция каркаса башен определена способом восприятия ветровых нагрузок. По каждой внешней стороне расположено 59 пустотелых колонн (расстояние в осях 1,02 м), жестко соединенных в уровне перекрытий горизонтальными ригелями.
Междуэтажные перекрытия не имели дополнительных опор между наружными колоннами и ядром жесткости; 44 колонны пустотелого коробчатого профиля ядра жесткости воспринимали лишь вертикальные нагрузки.
В верхних этажах наружного каркаса и фасада пустотелые коробчатые колонны имели постоянные наружные размеры 450х450 мм. Ригель изготовлен из стального листа высотой 1,32 м.
На высоте 12 м от уровня входа каждые три колонны объединены в базисную колонну, имеющую наружные размеры 800х800 мм при шаге 3,06 м. От нижнего к верхнему этажу толщина стенок и прочность стали наружных колонн постепенно уменьшались (толщина стенок – от 12,5 до 7,5 мм; предел текучести стали – от 70 до 29,5 кгс/мм -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
).
Перекрытия сборно-монолитные по стальным фермам высотой 900 мм (шаг 2,04 м, в поперечном направлении раскреплены второстепенными балками), плита из легкого бетона толщиной 10 см по профилированным листам, используемым в качестве опалубки. Связь между стальными фермами и плитой осуществлялась путем пропуска раскосов решетки сквозь профилированные листы в бетонные плиты. Собственный вес перекрытия 50 кгс/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, полезная нагрузка 488 кгс/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
Каждое междуэтажное перекрытие состояло из 32 монтажных элементов, которые уложены между ядром жесткости и наружными колоннами. Размеры элементов 18,3х6 м у продольной стороны ядра и 10,7х4 м около поперечной стороны ядра.
Огнезащита стальных конструкций осуществлялась нанесением слоя вермикулитовой штукатурки толщиной 3 мм. Ядро жесткости здания – 24х42 м.
//-- Версии причин разрушения башен --//
Первая версия – террористический акт. 11 сентября 2001 г. террористы захватили рейс 11-й авиакомпании American Airlines и устроили преднамеренное столкновение его с Северной башней в 8 ч 46 мин (со стороны северного фасада, между 93-м и 99-м этажами). Спустя семнадцать минут вторая группа террористов врезалась на таком же самолете рейса 175 (United Airlines Flight 175) авиакомпании United Airlines в Южную башню (этажи 77–85). Вследствие разрушений, причиненных Северной башне корпусом самолета, были полностью перекрыты все выходы из здания выше места столкновения, в результате чего в ловушке оказались 1 344 человека. Удар второго самолета пришелся ближе к углу небоскреба (рис. 7.3), и один лестничный колодец остался неповрежденным. В 9 ч 59 мин Южная башня рухнула из-за пожара, повредившего стальные элементы конструкции. Северная башня обрушилась в 10 ч 28 мин (после пожара, длившегося 102 мин).
Рис. 7.3. Столкновение самолетов с башнями
Обрушились здания не в результате столкновения с самолетами, а в результате подрыва несущих конструкций. Этот вывод сделан, в частности, на основании схожести характера падения небоскребов и сноса похожих зданий с помощью взрывов. На многих кадрах падения башен-близнецов отчетливо видны взрывы внутри башен, характерные для управляемого сноса зданий. Кроме того, существуют свидетельства очевидцев, которые подтверждают наличие множественных взрывов в здании, причем первые взрывы были перед тем, как самолет врезался в башню.
Можно отметить еще ряд признаков, указывающих на подрыв башен:
• 118 свидетелей слышали звук взрыва в районе попадания самолетов в башни ровно за секунду до обрушения зданий;
• серия взрывов на 40 этажей ниже места, где началось обрушение;
• ударная волна шла строго вертикально по всему периметру здания;
• здания рухнули строго вертикально. Их падение проходило по линии опорных колонн, т. е. по пути наибольшего сопротивления. Такое возможно, если опорные колонны не оказывали сопротивления и были разрушены;
• зона радиусом в 427 м вокруг зданий была равномерно усыпана обломками;
• взрывная волна выбила стекла в зданиях в радиусе 120 м;
• тысячи стальных балок весом от 20 до 50 т были разбросаны в радиусе 150 м от здания. Разброс был горизонтальный;
• здание рассыпалось на отдельные детали. Несущие конструкции были полностью уничтожены.
Все характеристики этих разрушений свидетельствуют о том, что это было контролируемое обрушение.
Документальные кадры и записи радиопереговоров пожарных также свидетельствуют о множественных взрывах внутри зданий и под ними (в районе фундамента), в том числе и перед ударом самолета. Кроме того, в результате этих взрывов в холле одной из башен со стены были сорваны мраморные плиты размерами около 3х3 м.
Вторая версия – слабая изоляция [44]. Инженеры высказывают предположение, что крушению «близнецов» ВТЦ способствовала несовершенная противопожарная изоляция стальных перекрытий между этажами.
Разрушение «близнецов» было связано с тем, что из-за высокой температуры, вызванной взрывом топливных баков врезавшихся самолетов, начали прогибаться стальные перекрытия, на которых лежали бетонные полы этажей. Один этаж стал падать на другой, образуя смертельной тяжести «бутерброд».
По расчетам строителей «близнецов», стальные перекрытия могли сдерживать вес до трех рухнувших этажей, но их оказалось больше. И когда вес бетонного «бутерброда» достиг критической массы, небоскребы начали рушиться.
Фотографии перекрытий, сделанные во время инспекции, подтверждают, что в некоторых местах сталь была лишь едва прикрыта изоляцией. Профессор Колорадского университета Хайман Браун, который в свое время инспектировал ход строительных работ, считает, что причиной полного обрушения стала динамическая последовательность длительного нагревания стальных колонн до очень высоких температур. Нагревание уменьшило предел текучести и вызвало вязкопластическую потерю устойчивости колонн наружной каркасной оболочки по периметру башни и колонн центрального ядра здания. Возможный сценарий разрушения был, вероятно, таким.
Рис. 7.4. Стадии разрушения здания (высота этажа увеличена)
На стадии 1 (рис. 7.4) большой пожар, вызванный тем, что авиационное топливо разлилось внутри сооружения, нагрел стальные колонны до температуры, очевидно превышающей 800 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
С. При таких температурах снижается предел текучести конструкционной стали и появляются значительные вязкопластические деформации (т. е. ползучесть – увеличение деформации при неизменной нагрузке). Это ведет к потере устойчивости колонн вследствие ползучести и несущей способности (стадия 2). Как только примерно более половины колонн на критическом этаже, который нагревается больше всего, теряют устойчивость (стадия 3), вес верхней части сооружения над этим этажом не может быть воспринят и, таким образом, верхняя часть начинает падать на нижнюю часть, находящуюся под критическим этажом, набирая скорость до тех пор, пока не ударит нижнюю часть. В этот момент верхняя часть уже приобретает огромную кинетическую энергию и значительную скорость падения. Вертикальный удар массы верхней части на нижнюю часть (стадия 4) создает огромную вертикальную динамическую нагрузку на расположенную ниже конструкцию. Эта нагрузка намного превышает несущую способность конструкции даже при нормальной температуре. Далее происходит разрушение нижерасположенной многоэтажной части башни (стадия 4). Разрушение связей несущих ферм перекрытий и колонн либо происходит одновременно, либо за ним тут же следует потеря устойчивости центрального ядра и общая потеря устойчивости каркасной оболочки, причем неустойчивость, вероятно, охватывает высоту многих этажей (стадия 5).
Несмотря на то что со времени террористического акта прошло более десяти лет, в различных источниках информации, например в [37–42], появляются новые версии, но при детальном анализе все они оказываются противоречивыми и бездоказательными. Бесспорным является лишь факт терроризма, возможно в более расширенном представлении по сравнению с авиаатаками.
Рассмотренное событие можно классифицировать как специфическую антропогенную катастрофу.
В традиционном представлении антропогенных катастроф человек формирует условия для катастроф непосредственно, неосознанно, в результате в целом прогрессивно направленной деятельности; в данном же случае террорист выступает в роли активного, осознанного варвара – разрушителя.
7.3. Обрушение «Трансвааль-парка» в г. Москве 14 февраля 2004 г
«Трансвааль-парк» – спортивно-развлекательный комплекс в Теплом Стане мкр. Ясенево на юге Москвы (Голубинская ул., 16), открытый в июне 2002 г. и обрушившийся 14 февраля 2004 г. [45, 46].
«Трансвааль-парк» – первый и самый крупный в Москве аквапарк. Общая площадь комплекса составляла 20 200 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, он мог вместить 2 000 посетителей (в том числе 700 – в водной зоне). На первом этаже размещались ресторан на 50 мест, помещения администрации, инженерное оборудование, а также боулинг с кафе-баром и бильярдной. На втором – были расположены главный вестибюль комплекса с гардеробом, кафе быстрого обслуживания, магазин сопутствующих товаров и камера хранения. На третьем – тренажерный зал и салон красоты.
//-- Основные характеристики сооружения --//
Здание аквапарка – сложное в плане, вписано в прямоугольник 111,18х92,40 м; сблокировано из одночетырехэтажных объемов с цокольным этажом (подвал, переходящий по рельефу в цокольный и надземный этаж).
Фундамент – монолитная железобетонная плита толщиной 1 000 мм, бетон класса В25, по водонепроницаемости марки W4.
Форма покрытия – сектор оболочки вращения. Внешний криволинейный участок представляет собой дугу окружности радиусом 102,86 м, внутренний – дугу окружности 72,07 м (рис. 7.5).
Рис. 7.5. План и узлы оболочки покрытия аквапарка
Оболочка по контуру и в зените опиралась на стальные колонны из полых труб С-26х9 с шагом от 5 000 до 6 267 мм, объединенные по контуру системой вертикальных связей. Сопряжение колонн с фундаментами и железобетонной оболочкой шарнирное (качающиеся стойки).
Общую устойчивость сооружения обеспечивали колонны, объединенные поверху диском оболочки, и система вертикальных связей по колоннам.
Основные сечения (толщины) элементов оболочки, мм: основного поля скорлупы – 70; то же по контуру примыкания к бортовому элементу – до 200; ребер – 150х400 (высота) с увеличением ширины при примыкании к бортовому элементу до 250; бортового элемента – 200х500 (высота).
Материал оболочки – бетон класса В35. Арматура:
• бортового элемента: продольная – 36 класса А-III. 25Г2С, поперечная – 12 класса А 500С;
• ребер: продольная – 12–28 класса А500С, поперечная – 6 класса А400С;
• основного поля скорлупы – сетка с ячейкой 100х100 из Вр-1.
Для колонн и связей принят класс стали С245 по ГОСТ 27772–88.
Кровля – из цинковых листов по сплошной деревянной обрешетке, обработанной антипиренами, с утеплителем из минераловатных плит.
Участок строительства находился в пределах глубокой эрозионной ложбины, частично засыпанной отвалами грунта при строительстве жилого мкр. Ясенево более 20 лет назад.
Геологический разрез, изученный на глубину до 24 м, был представлен следующими отложениями. Насыпные грунты: перелопаченные глины и суглинки с включением строительного мусора. Мощность слоя – 10,0–11,5 м. До глубины 4,0–5,0 м насыпные – неслежавшиеся; ниже – слежавшиеся: ρ = 2,02 т/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
; R -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
= 150 кПа; Е = 14 МПА.
//-- Обрушение --//
14 февраля 2004 г. примерно в 19 ч 15 мин произошло обрушение крыши аквапарка. В этот момент в здании находилось около 400 человек. По словам очевидцев, под крышей оказались погребены самые популярные аттракционы «Трансвааля», включая детский бассейн. Число погибших составило 28 человек, в том числе 8 детей, травмы различной степени тяжести получили 138 человека (в том числе 51 ребенок).
В здании комплекса – сектор круга в плане с центральным углом 105 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, площадью 4 500 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, перекрытый монолитной ребристой железобетонной оболочкой, – обрушилось более 4 000 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
покрытия. Обрушение носило лавинообразный характер. Первой потеряла устойчивость колонна, поддерживающая опорный контур оболочки по оси 8/Г, вслед за ней упали остальные колонны, которые поддерживали примерно половину длины опорного контура. Одновременно с колоннами рухнули контур и вся оболочка (рис. 7.6).

Рис. 7.6. «Трансвааль-парк» до и после обрушения
Из акта местной комиссии следует, что в 19 ч 15 мин посетители аквапарка услышали громкий хлопок (треск). Источник звука не был определен. Камера внутреннего наблюдения, расположенная на периметральном балконе с северо-западной стороны аквапарка, на уровне 4–5 этажей, зафиксировала облако пыли в районе высоты 11-й колонны из числа поддерживающих оболочку.
Упали все колонны. Время обрушения – 30–40 с. Время обрушения первой части оболочки – 4–5 с. В результате аварии та часть здания, которую перекрывала оболочка, т. е. непосредственно территория аквапарка, полностью вышла из строя.
По масштабам катастрофы авария относится к первой категории и классифицируется как чрезвычайная.
//-- Оценка качества проекта и его реализация строительно-монтажными структурами --//
Проект производства бетонных работ был разработан ОАО «Проектно-конструкторский и технологический институт промышленного строительства» (ПКТИпромстрой) при участии специалистов Государственного унитарного предприятия Научно-исследовательского института бетона и железобетона (ГУП «НИИЖБ»). По принятой технологии предусматривалось непрерывное бетонирование без рабочих швов. Бетонная смесь, поставляемая с четырез заводов железобетонных изделий (ЖБИ), принималась на стройплощадке с участием сотрудника ГУП «НИИЖБ».
При бетонировании оболочки были изменены некоторые положения проекта производства работ: увеличена ширина зоны бетонирования; допущено несколько кратковременных перерывов в укладке бетона.
Главный конструктор проекта аквапарка – Нодар Канчели; зам. главного конструктора – М. М. Митюков. Строительно-монтажные работы выполняла турецкая фирма «Колчак Иншаат лтд».
Для экспертной оценки катастрофы был создан ряд комиссий с привлечением большого количества профессионалов. В результате длительной и кропотливой работы было сформулировано множество версий по оценке события. Многие из них были противоречивы, в том числе и по причине лоббирования интересов персоналей и организаций, в той или иной формах участвовавших в строительстве аквапарка.
Естественно, в данном изложении нет возможности стенографически отражать дискуссионный процесс и заключительные акты. Остановимся лишь на отдельных оценочных позициях.
1. Замена стали блюмса (профиль квадратного сечения 100х100 мм) была необоснованной. Сталь марки 30 обладает низкой сопротивляемостью хрупким разрушениям, содержит 0,32 % углерода и относится к трудносвариваемым сталям, поэтому сварка блюмсов в верхних шарнирных опорах была недопустимой: «Сталь 30 не рекомендуется для строительных сварных несущих металлоконструкций», – заключает эксперт ЦНИИСК, д.т.н., проф. П. Одесский.
2. Динамический расчет сооружения показал, что конструкция покрытия в целом перемещается в горизонтальной плоскости (по первой форме – поступательно, а по второй – вращательно) как твердое тело, что свидетельствует о резкой диспропорции жесткостей вертикальных несущих конструкций и конструкции покрытия. Только с третьей формы собственных колебаний оболочка начинает деформироваться в вертикальном направлении, как это принято в традиционном представлении о динамических деформациях таких конструкций. Следовательно, жесткость оболочки была несоизмеримо выше жесткости опорных конструкций.
3. В расчетах в недостаточной степени учитывались сложность геометрии и характер деформирования железобетонной оболочки, допущены ошибки в оценке работы опорной системы из заключения Московского государственного строительного университета (МГСУ).
4. Характер разрушения оболочки позволяет утверждать, что несмотря на серьезные недостатки в расчетах и проектировании, преодоление прочности или устойчивости самой оболочки вряд ли стало причиной аварии (МГСУ).
5. Представляется, что в результате накопления энергии деформирования опорного кольца (40–50 мм вместо 15 мм по расчету ЗАО «Киселев и партнеры») произошло ее высвобождение путем внезапного раскалывания первого и последующих верхних узлов стальных колонн (МГСУ).
6. Опорная система попыталась реализовать свои проектные свойства, позволяющие опорному кольцу при шарнирно-неподвижном опирании колонн сверху и снизу свободно сместиться по радиусу. Но система связей в виде крестов и распорок оказалась неспособной удержать оболочку в проектном положении. Более того, в ряде колонн связи создали напряженно-деформированное состояние, существенно отличное от проектного, что привело не только к «выпрыгиванию» колонн из-за отсутствия препятствий в виде ограничителей смещения в верхних узлах, но и к их разрушению от изгиба (МГСУ).
7. В результате расчетов установлено, что прогиб оболочки от нагрузок собственного веса на оси симметрии составил 114,7 мм, что согласуется с результатами замеров прогибов при распалубливании (из заключения НИИЖБа).
8. Суммарный прогиб оболочки в сечении по оси симметрии от всей нагрузки, включая длительно действующую, при расчете с учетом геометрической нелинейности показывает, что при действии нормативной нагрузки оболочка теряет устойчивость (НИИЖБ).
9. Выполненные расчеты показали, что принятые форма поверхности (чрезмерная пологость на половине пролета у внешнего контура) и конструктивное решение оболочки не обеспечивают ее жесткости (НИИЖБ).
//-- Версии причин обрушения парка --//
Версия главного проектировщика Нодара Канчели. По мнению конструктора купола «Трансвааля», причиной обрушения первой колонны и всего аквапарка в целом стал взрыв.
//-- Выводы технической комиссии. 1. По проектным решениям: --//
а) коэффициент по ответственности сооружения в расчетах следовало бы принять 1,2;
б) выбранная форма оболочки не соответствовала оптимальному восприятию основного сочетания нагрузок (замечание МГСУ). План оболочки (более четверти круга – выположенность кривизны одного направления при приближении к циркульной части опорного контура) требовал или явно выраженного увеличения высоты сечения ребер, или изменения геометрии покрытия;
в) отсутствовал расчет в нелинейной физической и геометрической постановках для пологих оболочек (замечания НИИЖБа и МГСУ). Железобетонные конструкции следует рассчитывать с учетом нелинейности в физическом и геометрическом смыслах;
г) необоснованно были применены качающиеся опоры (замечание МГСУ). Первая и вторая формы собственных колебаний сооружения подтверждает опасность такого решения;
д) неоправданно были использованы в качающихся опорах принятые конструкции верхних и нижних шарниров;
е) замена стали С245 на сталь 30 в верхних опорных шарнирах стоек (замечание ЦНИИСКа) не допустима.
2. По предпроектной деятельности: по выбранному месту для строительства (замечания Федерального государственного унитарного предприятия «Центр региональных геофизических и геоэкологических исследований» ФГУП ГЕОНа).
Овраги – проявление фундаментальных «неспокойствий» в подстилающих слоях грунтового массива, что могло оказать внешнее воздействие на сооружение.
Совещание, проведенное членами комиссии Н.Н. Никоновым и В.И. Травушем с крупнейшими в стране сейсмологами, геофизиками и тектонистами, не подтвердило опасений.
3. По организационным упущениям при проектировании и строительстве: наблюдения за поведением покрытия при эксплуатации не проводились.
4. По строительным материалам и технологиям строительства: поставленный бетон и арматура на стройке по результатам контрольных испытаний признаны соответствующими проектным требованиям.
В качестве основной причины трагедии эксперты признали обратный прогиб и обрушение тонкостенной оболочки покрытия. На времени обрушения покрытия сказались неблагоприятное сочетание температуры окружающего воздуха и атмосферного давления и крайне неудачные конструктивные решения, принятые проектировщиками. Все это стало возможным благодаря грубейшему пренебрежению расчетно-конструкторскими нормами, низкому качеству строительно-монтажных работ, отсутствию экспертного контроля со стороны государственных органов.
Кроме того, покрытие в результате принятых проектных решений долгое время находилось в состоянии предельного равновесия, что сделало последствия отказа в его работе настолько трагичными.
Заключение прокуратуры. Прокуратура Москвы, проводившая следствие, пришла к выводу о виновности главного конструктора проекта аквапарка Нодара Канчели. Ему была предложена амнистия в связи со 100-летием Государственной Думы РФ, на которую он согласился (не признав себя при этом виновным). Замоскворецкий суд 27 октября 2006 г. признал законность амнистии. В отношении второго обвиняемого – начальника Мосгорэкспертизы Анатолия Воронина – уголовное дело было прекращено 30 августа 2006 г. за отсутствием состава преступления.
В 2005 г. профессор Ю. П. Петров опубликовал статью «Новые свойства систем дифференциальных уравнений и их связь с задачами строительной механики» [47], в которой делается попытка в завуалированной форме объяснить причину аварии и оправдать проектировщиков «Трансвааль-парка». Он предполагает, что «Трансвааль-парк» может быть отнесен к «особым» объектам, математическая модель которого изменяет корректность решений при эквивалентных преобразованиях. В использованных программных комплексах эти свойства не учтены, а, как следствие, ошибочные результаты – не по вине проектировщиков. Виной следует считать отставание от научного прогресса фундаментальной науки – указанного в названии статьи.
7.4. Обрушение покрытия бассейна «Дельфин» в г. Чусовой 4 декабря 2005 г
Бассейн входил в состав спортивно-оздоровительного комплекса «Металлург» Чусовского металлургического завода.
Бассейн расположен в здании с размерами в плане 30х21 м. Конструкция покрытия – железобетонные ребристые плиты 1,5х6 м, уложенные на стены по осям А–И, и металлические фермы в осях Б–ГД–Ж, с параллельными поясами, высота 1 715 мм.
По рассказам очевидцев, в момент обвала крыши (примерно в 14 ч 30 мин) в бассейне находилось около 30 человек. Сначала на людей, плавающих в чаше бассейна, полетели листы обшивки, а потом обрушились железобетонные ребристые плиты и стены сооружения. Площадь завала составила около 250 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, более 70 % здания было разрушено [48].
Сохранили проектное положение оставшиеся две стальные фермы ФС3 и ФС4 пролетом 21 м, а также ребристые железобетонные плиты покрытия размерами 1,5х6 м с элементами совмещенной кровли, конструкциями подвесного потолка и ходовых мостиков в осях Д–И.
Обрушение конструкции покрытия плавательного бассейна произошло в результате разрыва горизонтальной стыковой накладки и фасонки в монтажном узле нижнего пояса фермы ФС2 по оси Г.
Основной причиной сильной локальной коррозии горизонтальной стыковой накладки и фасонки в монтажном узле нижнего пояса фермы ФС2 по оси Г стало систематическое замачивание этого узла атмосферными осадками из-за нарушений герметичности гидроизоляционного ковра в месте примыкания его к вытяжной шахте. Развитию коррозии металла ферм способствовала также влага, конденсирующаяся на поверхностях конструкций.
Бассейн выполнен по типовому проекту (шифр 294-3-24) с привязкой к местным условиям.
АПМ-1 института «Пермгражданпроект» в 1989 г.; рабочие чертежи – шифр 3262-91-1АС. Согласно требованиям СН 227–82 этот типовой проект привязывать не допускалось, так как он был исключен из списка действующих Письмом Госгражданстроя № 4-220 от 14.04.1988 г.
В качестве несущих конструкций покрытия помещения большой ванны приняты металлические фермы марки ГФУ 21.1.8-5 IV под расчетную погонную нагрузку 5,1 т/м по серии 1.263.2-4 «Унифицированные конструкции стальных ферм для покрытия зальных помещений общественных зданий», разработанной ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева в 1982 г.
При сборе нагрузок проектировщиками было допущено большое количество неточностей. На стадии разработки чертежей марки КМД несущая способность ферм была не обеспечена (перенапряжение от скорректированных проектных нагрузок в горизонтальной стыковой накладке составило 10 %). Однако с учетом предусмотренных в наших нормах запасов прочности конструкций этот фактор также не мог явиться одной из причин аварии фермы.
При изготовлении ферм покрытия Чусовским металлургическим заводом были заменены марки сталей в поясах, фасонках и накладках согласно представленным заводом сертификатам на металл и изменены сечения элементов по сравнению с чертежами марки КМД.
Главным фактором, вызвавшим разрыв горизонтальной стыковой накладки и фасонки, стало уменьшение площади рабочего сечения накладки и фасонки вследствие коррозии металла (рис. 7.7).
Далее ферма ФС2 переломилась в середине пролета – и началось ее перемещение в пространстве: произошел срыв с опорных подушек кирпичных стен. Одновременно ферма ФС1 по оси Б, увлекаемая падающей фермой ФС2, сорвалась вместе с опорной подушкой со стены по оси 3; при этом срезалась часть кирпичной кладки, выдавила опорным узлом участок противоположной стены по оси 1 – и произошло массовое обрушение покрытия в осях А–Д и 1–3.
Замена низколегированной стали повышенной прочности и повышенной стойкости к агрессивным воздействиям на малоуглеродистую сталь обыкновенного качества при некотором увеличении сечений элементов привела к тому, что напряжение в наиболее нагруженных раскосах от скорректированных проектных нагрузок превысило расчетное сопротивление стали на 14 %, в стыковой накладке – на 39 %. Таким образом, фермы после изготовления не обладали необходимой несущей способностью, согласно действовавших в те годы норм.
Сборка ферм из двух отправочных марок и монтаж металлоконструкций выполнялись ПМК-6 общестроительного треста № 15 в зимний период. В горизонтальных стыковых накладках и элементах нижних поясов ферм отсутствовали отверстия под монтажные болты для точной выверки ферм при сборке. Изменен узел опирания ферм на опорные подушки. Опирание ферм по проекту предусматривалось на анкерных болтах через промежуточную опорную подкладку с овальными отверстиями 60х22 мм для компенсации температурных перемещений, с устройством графитовой смазки между подкладкой и закладной деталью опорной подушки.

Рис. 7.7. Монтажный узел нижнего пояса фермы по оси Г до и после аварии
Фактически элементы опорных узлов ферм (опорное ребро или пластина) были частично приварены непосредственно к закладной детали опорных подушек.
Фактическая нагрузка на фермы от покрытия в 1,65 раза превысила проектное значение.
К негативным факторам, ставшим причиной аварии, следует отнести положительную оценку технического состояния конструкций здания, данную незадолго до аварии группой «карманных» экспертов из «УралПромЭкспертизы», которые впервые в России и справедливо привлечены к уголовной ответственности с обвинением в ненадлежащем исполнении служебных обязанностей и причинении смерти по неосторожности. В аварии погибло 14 человек, из них 10 детей.
7.5. Обрушение кровли Басманного рынка в Москве 23 февраля 2006 г
Здание Басманного рынка (ул. Бауманская, д. 47/1) было построено в 1974 г. Главный архитектор проекта – Л. Гильбурд («Моспроект-3»), конструктор перекрытий – Н. В. Канчели.
Крыша рынка рухнула в 5 ч 45 мин 23 февраля 2006 г. на площади в 2000 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. В 14 ч 30 мин под обломками начался пожар, ликвидированный к 16 ч 20 мин. Погибло 66 человек, было ранено не менее 32. Комиссия правительства Москвы вынесла решение о том, что происшедшее – следствие систематической неправильной эксплуатации здания на протяжении всего срока его службы [17].
Рис. 7.8. Обрушение кровли
Басманный рынок обрушился полностью (рис. 7.8). Помимо кровли рухнули железобетонные конструкции, а общая площадь обрушения составила 3 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Комиссия установила, что крыша рынка обрушилась из-за обрыва одного из тросов-вантов, на которых она держалась. А сам обрыв стал следствием нескольких причин, среди которых были коррозия ванта и внеплановая перестройка здания.
Согласно одной из версий, причиной обрушения стало большое количество снега, скопившегося на крыше. Однако снежная масса не могла стать причиной обрушения рынка. Нагрузка снега на крышу была ниже расчетной и не была предельной.
Характер завала был очень сложным – железобетонные конструкции купола сложились как слоеный пирог.
Людей, которые остались в этом завале живыми, согревали при помощи тепловых пушек. Спасатели МЧС, сменяя друг друга, работали в круглосуточном режиме почти двое суток. Благодаря их усилиям были спасены жизни 33 человек; 66 человек, которые находились на момент обрушения купола на рынке, погибли.
Архитектор пояснил, почему «причиной обрушения мог стать снеговой перегруз»: «Никто его не убирал, а крыша там не выгнутая как в „Трансвааль-парке”, а вогнутая, как тарелка». Канчели сказал, что здание рынка у метро Бауманская эксплуатируется около 30 лет и было построено согласно действовавшим нормам. При этом он добавил, что «в те годы нормативная нагрузка была 100 кг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, расчетная 140 кг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, а сейчас действует уже норма расчетной нагрузки 220 кг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
». Он не исключил, что причиной обрушения могла стать перегрузка второго этажа товаром торговцев – весь он был застроен палатками.
Кроме того, по словам архитектора, причиной трагедии могла стать коррозия железных тросов, которые держат купол.
Между тем профессор кафедры железобетонных конструкций Московского государственного строительного университета Владлен Алмазов обратил внимание на то, как падало здание. По его словам, причиной трагедии могло оказаться смещение опор здания, которое и привело к падению купола.
«Возможно, конструкции были плохо защищены от атмосферных воздействий, но снег не мог вызвать такую перегрузку, – заявил Владлен Алмазов. – Больше всего меня смущают опоры, на которых стояло здание. Рынок “лег” настолько плавно, что даже стекла на фонаре под крышей не разбились». Вполне мог поехать фундамент. Поддерживающие купол тросы рассчитаны на нормативную нагрузку 140 кг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Эти нормы были установлены в 1977 г. В 2000 г. их повысили до 200 кг. Однако, по словам профессора, крыша рынка была сделана с большим запасом прочности и должна была выдержать. И если купол не выдержал нагрузки, то в результате просчетов тех, кто эксплуатировал здание. Такие конструкции нужно осматривать минимум раз в два года с момента строительства и убеждаться, что там ничего не проржавело; необходимо проверять также натяжение тросов.
Специализированный сайт Стройнаука.ru отмечает уникальную особенность Басманного рынка – «висячую вогнутую оболочку диаметром 80 м». «Покрытие имеет 80 радиальных вант (тросов), закрепленных в наружном (бетонном) и внутреннем (стальном) кольцах», – отмечают эксперты. На ванты сначала были уложены керамзитобетонные плиты, а уже потом стальные тросы натягивали при помощи специального устройства. Один из возможных недостатков такой конструкции, полагают эксперты, заключается в том, что «критически важные элементы сооружения, ванты, были замоноличены, и их состояние невозможно проверить».
Крыша, по мнению экспертов, обрушилась из-за того, что один из тросов-вант, на котором держалась кровля, насквозь проржавел и лопнул. Коррозия металла началась под воздействием талой воды, которая протекала сквозь крышу здания. Проверяющие из правительства Москвы этих протечек не замечали.
В пользу той же версии ранее высказалась и Моспрокуратура. Следователи квалифицировали катастрофу как халатность, повлекшую по неосторожности гибель двух и более лиц. Был назван и предполагаемый виновник – гендиректор госпредприятия «Басманный рынок».
7.6. Угроза обрушения крыши ледового дворца в Крылатском
Общая площадь объекта вместе с прилегающей территорией составляет 7,7 га; площадь застройки – 3 га; площадь ледового поля – 12 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
; количество мест на трибуне – 8 тыс.; площадь кровли – 26 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
; высота «Л»-образной опоры с поддерживающими крышу высокопрочными канатами – почти 72 м; внутренняя высота кровли – 27,6 м; общая мощность холодильных машин для обеспечения оптимальной температуры льда – 1,7 МВт; толщина льда – 3–4 см; ледовое поле включает 400-метровую дорожку, 250-метровую детскую дорожку, хоккейную коробку (30х60 м) и ледовый круг для отработки виражей, а также две неохлаждаемые зоны. Комплекс состоит из 5 уровней: 0 (1-й этаж); 3,9 м (2-й этаж); 13 м (3-й этаж); 18 м (4-й этаж); 21,5 м (5-й этаж).
На сегодняшний день конькобежный центр «Крылатское» является единственным в России комплексом с крытой 400-метровой ледовой дорожкой международного уровня, для заливки которой используется специально подготовленная водонапорная вода. Отличительная черта центра – уникальная конструкция крыши: для ее поддержки используются 19 несущих базовых и 38 второстепенных стропильных деревянных ферм с нижним поясом из металлических труб (рис. 7.9). В состав комплекса вошли ледовая арена с тремя конькобежными дорожками и одна круговая беговая дорожка, спортивный игровой зал. Центр арены трансформируется под площадки для хоккея и фигурного катания. Общая площадь ледового покрытия составляет 12,7 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, вместимость трибун – до 10 тыс. человек. В круглогодичном режиме здесь можно проводить любые соревнования, вплоть до чемпионатов мира по скоростному бегу на коньках, хоккею, русскому хоккею и фигурному катанию. В состав конькобежного комплекса «Крылатское» входит также медицинский центр, гостиница для спортсменов на 50 мест и автостоянка на 500 машин.
Рис. 7.9. Предаварийная ситуация комплекса «Крылатское»
«Фотография четкой картины не дает, хотя на левом плане видны зерна, борозды, очевидно, отсюда шло разрушение, – говорит прочнист, старший научный сотрудник Курчатовского института Олег Лоскутов. – Согласен, что диаметр детали слишком большой для того, чтобы добиться ее равномерного прокаливания. Возможно и то, что исходный материал изначально был с дефектом – например, с пузырем. При эксплуатации из-за ветровой нагрузки, как бы раскачиваясь взад-вперед, пузырь постепенно превращается в трещину и “рвет” деталь на части. Подобные дефекты устанавливаются еще изготовителем при помощи ультразвукового контроля. Обычно такой контроль проводят на сварных деталях, а не на цельных».
В результате экспертной оценки была подтверждена дефектность соединительного элемента (штифта) по вине завода-изготовителя [49, 50]. Изготовив на Уралмашзаводе все штифты, провели восстановительные работы, реализовав план Ю. М. Лужкова.
Около 14 ч 30 мин 27 ноября 2007 г. из опорной конструкции ледового дворца, расположенного на Крылатской ул. г. Москвы, выпал один из блоков, вследствие чего в крыше здания образовалась трещина. По оценке специалистов, это могло привести к частичному обрушению крыши сооружения. Обломок штифта весом около тонны и диаметром больше полуметра, который скреплял элементы несущей конструкции ледового дворца, стал объектом пристального внимания специалистов. По словам соавтора проекта стадиона Дмитрия Буша, кровля держится на двух оттяжках. Из-за разрушения этого штифта потеряна часть прочности одной из оттяжек. По расчету, если одна оттяжка полностью выйдет из строя, вторая выдержит нагрузку. Но при условии, что не будет сверхсильного снегопада.
Мэр Юрий Лужков почти сразу после аварии заявил о том, что ее причина – брак, допущенный изготовителем штифта и других аналогичных элементов здания Электростальским заводом тяжелого машиностроения.
«Монтажники подвели 19 опор-домкратов, которые обеспечили устойчивость крыши, – поясняет Лужков. – Мы приняли решение о замене всех пальцев-тросов, которые держат крышу в ледовом дворце. Для этого будет использоваться 500-тонный кран, который поднимет крышу здания. Угроза обрушения будет ликвидирована».
«Рассмотрев фотоснимок, мы с коллегами пришли к выводу, что это чистейший усталостный излом, который произошел от динамических нагрузок, – сообщил «Известиям» физик Борис Олькин, много лет прослуживший в ЦАГИ им. Жуковского. – Видны очаг разрушения, усталостная зона, участок долома. Видимо, эта шпилька была недостаточно прокалена, а это принципиально важно для прочности детали. Если эти особенности не учитываются при проектировании, значит, вся конструкция здания неживуча».
7.7. Обрушение купола Центра гимнастики Казани 27 июля 2010 г
Центр гимнастики – здание на прямоугольном плане 60х30 м с куполом 40х15 м (рис. 7.10).

Рис. 7.10. Центр гимнастики до и после обрушения купола
Примерно в 15 ч металлические конструкции купола рухнули вниз после того, как 6 несущих железобетонных колонн потеряли устойчивость.
Версий произошедшего несколько:
• усталость металла;
• конструктивные недостатки;
• некачественное выполнение проектных работ;
• нарушение техники безопасности и правил производства строительных работ (железобетонные колонны монолитились на жаре, строительство производилось в спешке, а потому колонны не успевали набрать даже 70 % проектной прочности);
• большие нежелательные деформации металлических элементов вследствие высокой температуры;
• наличие на строительной площадке большегрузной техники. Не исключено, что при ее передвижении была задета часть опор, что и стало причиной обрушения.
Данное ЧП обернулось трагедией для четырех человек.
7.8. Обрушение торгового центра Sampoong в Сеуле 29 июня 1995 г
Торговый центр по проекту представлял собой пятиэтажное здание. По конструктивной схеме здание – сборно-монолитное с безбалочным перекрытием. Колонны монолитные железобетонные диаметром 800 мм. Плиты перекрытия связывались между собой и колоннами арматурными стержнями, заглубленными на 5 см под поверхностью пола.
О причинах обрушения торгового центра представлен доклад директора Центра изучения сейсмической активности Национальной исследовательской лаборатории Кореи профессора Лэн Чана.
Торговому центру было всего 5,5 лет. Возведен он был очень быстро. Тревожные «звонки» начались за день до катастрофы. На крыше здания возникла трещина. В день обрушения с самого утра с потолка 5-го этажа при включении кондиционера начала капать вода. Руководство центра попросту его отключило. Тревожные признаки нарастали. На 5-м этаже в одном месте выгнулся пол. Возникли вибрации, от которых в магазине посуды звенели бокалы. Около полудня на 5-м и 4-м этажах начали трескаться перекрытия. В 14 ч в кабинете директора торгового центра состоялось совещание, на котором приняли решение вызвать эксперта.
В 15 ч 30 мин прибывший инженер сфотографировал изменения и через час дал заключение: ничего страшного, трещины можно заделать. Как позже выяснилось, он не был достаточно подготовлен. В 17 ч 30 мин 29 июня в течение 20 с огромное пятиэтажное здание сложилось внутрь, как картонный домик. Погибло более 500 человек. Главная причина катастрофы – отступление от проекта в период строительства по желанию собственника, стремящегося максимально использовать внутренний объем. Уменьшен размер диаметра колонн с 800 мм на 600 мм, сокращено число арматурных стержней в колоннах с 16 до 8 шт., изменена (увеличена с 5 до 10 см) глубина заделки арматурных стержней, объединяющих плиты между собой и с колоннами, а также функциональное назначение 5-го этажа (вместо катка для роликобежцев этаж превращен в ресторанный зал), что увеличило расчетную нагрузку на 25 %. В перекрытиях сделали дополнительный вырез для устройства мусоропровода и др. [51].
Опорные панели не представляли собой единого целого. Сначала заливались только плиты и подушка на колонне до уровня стяжек, потом ставились стяжки, и бетон над ними заливался позже. Таким образом, заливка в этих местах была неоднородной, а значит, менее прочной. По расчетам специалистов, безопасность перекрытия из-за всех этих нарушений уменьшилась в три раза.
В таких условиях катастрофа была неизбежной. Стоило только одной колонне, не выдержав нагрузки, чуть накрениться – и могла начаться цепная реакция, что и произошло 29 июня 1995 г. (рис. 7.11).
Рис. 7.11. Обрушение торгового центра
Как отмечает управляющий директор по технической диагностике группы компаний «Городской центр экспертиз», на счету компании – обследования более тысячи зданий и опасных сооружений. Проблемы, выявленные в ходе диагностических работ, так или иначе связаны с халатностью собственников и нарушениями требований надзора. «Очень часто отсутствует исполнительная документация на строительные работы, не ведутся паспорта и технические журналы по эксплуатации зданий, в срок не проводятся инструментальные обследования надежности конструкций и ремонтные работы, нет согласований органов надзора при отклонении от проектов, вовсе нет проектной документации».
Анализ аварий конструкций уникальных зданий и сооружений позволяет установить основные причины аварий: дефекты и низкое качество строительно-монтажных работ, отступление от проектов при возведении зданий и сооружений и их элементов, нарушение элементарных правил монтажа и условий обеспечения жесткости и устойчивости конструкций при проектировании и в процессе их возведения, применение материалов и конструкций недостаточной прочности, замена материалов конструкций или их частей без санкции проектных организаций, недостатки проектных решений в совокупности с дефектами производства работ, перегрузка несущих конструкций в процессе эксплуатации, отсутствие надежных средств и методов антикоррозионной защиты. Также причинами обрушений являются недостаточная изученность работы некоторых конструкций под нагрузкой, дефектность, низкий уровень инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий оснований.
8. Аварии в жилых зданиях
Конструкции зданий и сооружений должны проектироваться так, чтобы они могли надежно воспринимать все возможные экстремальные сочетания нагрузок и воздействий и передавать их на естественное основание. К нагрузкам и воздействиям относятся: масса людей, машин, оборудования, напор ураганных ветров, землетрясений и еще многие другие реальные или предполагаемые воздействия. Надежность и долговечность зданий обеспечивается в процессе их возведения путем использования высококачественных материалов, строгого соблюдения технологии работ, соответствия требованиям проекта. В процессе эксплуатации надежность и долговечность зданий под действием различных факторов снаружи и изнутри зданий может снизиться.
8.1. Общее представление проблемы с примерами по объектам Российской Федерации
Работа по техническому анализу причин аварий зданий и сооружений, произошедших на территории Российской Федерации, проводится Главной инспекцией Госархстройнадзора и лицензирования Госстроя России в соответствии с Положением о порядке расследования причин аварий зданий и сооружений, их частей и конструктивных элементов на территории Российской Федерации, утвержденным приказом Минстроя России от 06.12.94 № 17-48, зарегистрированным в Минюсте России (регистрационный № 761 от 23.12.94).
Целью проведения такой работы является установление основных видов нарушений, которые способствуют возникновению аварийных ситуаций при строительстве и эксплуатации объектов. Анализ и классификация этих нарушений по различным признакам позволяют осуществлять разработку предложений и рекомендаций по предотвращению аварий за счет проведения участниками строительства и эксплуатационными организациями необходимых профилактических мероприятий, корректировку органами государственного управления, учреждениями и организациями соответствующих нормативных документов и проектов, способствуют повышению действенности государственного контроля и надзора за качеством строительства.
В последнее время по разным причинам в зарубежных СМИ и особенно в СМИ РФ появилось много сообщений об авариях и катастрофах строительных объектов разного целевого назначения. В РФ этот факт обусловлен такими причинами: фактическим увеличением числа аварий из-за снижения качества строительно-монтажных работ, ликвидацией многих контрольных структур, старением технологического оборудования на промышленных предприятиях, включая строительную индустрию, снятием жесткого решения секретности, которая была характерна для СССР. Снятие секретности об авариях должно было способствовать накоплению опыта, повышению профессиональной квалификации специалистов всех уровней и направлений строительного комплекса, включая стадии проектирования, строительства, эксплуатации и как результат снижению аварийности. Однако пока этого не наблюдается, «побеждают» негативные факторы, порожденные перестроечным периодом. К ним относятся:
• разукрупнение (дробление), а в ряде случаев и полная ликвидация, базовых структур, обслуживающих строительный комплекс (тресты инженерно-геологических изысканий, проектные и отраслевые НИИ, специализированные строительные тресты и др.);
• прекращение выпуска приборов, инструментов, оргтехники, расчетных программ, специального монтажно-строительного оборудования для инженерно-геологических изысканий строительных площадок;
• перенос в регионы России без учета их региональных особенностей зарубежного опыта, включая технологии, строительные материалы, конструктивные решения;
• приостановка на длительный период использования объектов промпредприятий без должной консервации, а при возобновлении эксплуатации – без проведения технической экспертизы и необходимых ремонтов;
• снижение профессионального уровня кадрового обеспечения во всех сферах деятельности строительного комплекса, нарушение системности в подготовке и переподготовке кадров.
Все из названных факторов формируют условия для будущих аварий и катастроф. Тенденция к их увеличению начинает проявляться уже сегодня.
В качестве примеров рассмотрим статистические данные аварий зданий разной конструктивной схемы и вида основного конструктивного материала в РФ за 1994–1998 гг. (табл. 8.1).
Таблица 8.1
Аварии зданий и сооружений в зависимости от их конструктивной схемы и основного конструкционного материала

Из приведенных данных следует, что в 1998 г., как и в предыдущие годы, подавляющее количество аварий (97 %) зарегистрировано на зданиях из железобетонных, каменных и металлических конструкций.
Наибольшее количество аварий приходится на здания и сооружения из железобетонных конструкций. Их доля в 1998 г. составила 44 % от общего количества зарегистрированных аварий, в 1996 г. – 26 %, в 1997 г. – 32 %.
Доля аварий на зданиях и сооружениях из каменных конструкций в 1998 г. составила 35 %, из стальных конструкций – 18 %. В 1997 г. эти показатели составляли 48 и 14 % соответственно.
В 1998 г. произошло увеличение количества аварий на одноэтажных зданиях по сравнению с 1996–1997 гг. Доля аварий по таким объектам составила 62 %. Соответственно, в 1996 году – 51,6 %, в 1997 г. 40,7 %.
В 1998 г. основными причинами возникновения аварий на зданиях и сооружениях из сборного железобетона явились отступления от проектных решений при выполнении строительно-монтажных работ, низкое качество конструкций и изделий, а также ошибки, допущенные при проектировании.
Существенный недостаток распространенных приемов монтажа крупнопанельных зданий заключается в свободной установке основных крупноразмерных элементов конструкций, при которой точное фиксирование на месте монтируемых деталей почти невозможно [52]. Качество монтажных работ во многом зависит от опыта и квалификации строителей.
Неточность установки элементов конструкции при обычных приемах монтажа вызывает следующие дефекты:
• несовпадение опорных плоскостей и уменьшение площади опирания, что снижает прочность и несущую способность конструкций;
• излишнее утолщение швов, что облегчает проникновение влаги и воздуха, а также увеличивает объем мокрых процессов и трудоемкость работ, связанных с выравниванием поверхностей;
• перекос стеновых панелей в плоскости, что снижает их несущую способность, так как панель опирается в этом случае не по всей площади основания, а в отдельных точках;
• отклонение стеновых панелей от вертикали, что затрудняет осуществление сопряжения с панелями вышележащих этажей и нарушает схему передачи нагрузки на панель;
• смещение стыковых швов в плоскости стены, что не позволяет обеспечить надежную герметизацию швов;
• образование щелей между стенами, перегородками и элементами перекрытий, что ухудшает звукоизоляцию помещений.
Указанные дефекты, возникающие при монтаже, ликвидировать почти невозможно. Они же являются причиной недопустимых деформаций, которые отрицательно сказываются на нормальной эксплуатации здания.
Здания и сооружения из каменных конструкций считаются наиболее долговечными: срок их службы по экспертной оценке может достигать 150 лет. Однако нарушения технологии их возведения, использование некачественных материалов, отступления от проектных решений и нарушения правил технической эксплуатации нередко приводят к деформациям, повреждениям или обрушениям зданий, их отдельных частей и конструктивных элементов как в процессе строительства, так и в период эксплуатации.
Опыт строительства кирпичных зданий весьма велик, однако 32 % всех аварий, имевших место в строительстве, падает на кирпичные здания. Основные причины аварий и обрушений на строительстве кирпичных зданий: низкое качество производства кирпичной кладки; применение низкопрочного кирпича; конструктивные неувязки, связанные с применением разнородных по прочности и жесткости материалов для кладки (например, керамический или силикатный кирпич); возведение зданий на просадочных грунтах без предварительного укрепления; нарушение правил производства работ в зимних условиях.
В табл. 8.2 приведены примеры аварий в жилых зданиях различных регионов РФ в 1998 г.
Подобную ситуацию можно усмотреть при анализе аварийности строительных конструкций на промышленных объектах. Данные об авариях конструкций и промышленных объектов в целом широко представлены в работе [53].
Основными причинами возникновения аварий являются:
1. Нарушение правил технической эксплуатации зданий и сооружений.
2. Потеря несущей способности узловыми монтажными соединениями из-за допущенных дефектов и отступлений от проектных решений.
3. Превышение расчетных нагрузок на конструкции при строительстве, реконструкции и выполнении ремонтных работ.
4. Низкая прочность конструкционных систем и отдельных конструкций.
5. Просадки фундаментов, вызванные снижением несущей способности грунтов основания и их подвижками.
Таблица 8.2
Примеры аварий в жилых зданиях различных регионов РФ в 1998 г.

Окончание табл. 8.2

6. Применение ошибочного проектного решения.
7. Необеспечение требований распределения нагрузки в местах опирания несущих конструкций на каменную кладку.
Вместе с тем анализ причин указывает на то, что они случаются чаще всего при невыгодном сочетании нескольких факторов. При этом здания и сооружения, возводимые по реальным конструктивным решениям и из различных видов строительных материалов, имеют свои особые (характерные для них) виды повреждений и разрушений, которые необходимо учитывать при расчете и конструировании.
Приведенные характерные признаки основных аварий зданий и сооружений являются следствием отступлений от проектных решений и нарушений правил производства строительно-монтажных работ, изготовления строительных конструкций, а также правил технической эксплуатации [54].
Увеличение в 1,6 раза по сравнению с 1997 г. количества аварий из-за нарушения правил технической эксплуатации зданий указывает на снижение контроля за состоянием несущих и ограждающих строительных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений.
Эксплуатационными организациями не принимаются меры по устранению протечек в кровле, усилению, замене или ремонту строительных конструкций, несущая способность которых снижена. Зачастую только обрушения зданий или их конструктивных элементов являются толчком к приостановке эксплуатации здания и проведения необходимых профилактических мероприятий.
По данным МЧС за 1993–2011 гг. до 26 % аварий случились из-за нарушений правил эксплуатации и в 28 % случаев причинами стали дефекты на стадии строительства и отступления от проектов. Скудное финансирование мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации и своевременному проведению ремонтных работ является острой проблемой в наши дни. Недостаточное, а часто и просто поверхностное изучение причин свершившихся трагедий, нередко приводит к тиражированию ошибок проектирования, строительства и эксплуатации.
8.2. Обрушение зданий по причинам запроектной работы основания
Под термином «запроектная работа основания» будем понимать работу основания в изменившихся по отношению к проектным условиях, отражающих изменение структуры основания и особых воздействий.
Приведем несколько примеров разрушения зданий в Санкт-Петербурге. Речь не идет о периоде военного времени, здесь рассматриваются аварийные ситуации современного периода.
//-- Обрушение здания возле гостиницы «Невский Палас» --//
В самом центре города (на Невском проспекте) дома, окружающие гостиницу «Невский Палас», наклонились в сторону недавно реконструируемого отеля. Наклон карнизов этих покореженных зданий таков, что виден даже невооруженным взглядом.
При реконструкции гостиницы «Невский Палас» австрийской фирмой «АВF» вдоль глухих стен соседних зданий устраивались ряды буровых свай диаметром 900 мм. Сначала изготавливалась каждая вторая свая в ряду, затем – пропущенные сваи. В процессе бурения глинистый грунт вокруг скважины терял свою прочность, наплывал в нее и бесконтрольно извлекался рабочим органом машины. Выполненные расчеты показывают, что такое поведение грунта вполне закономерно и его следовало ожидать под действием одной только разницы давлений в массиве грунта и на забое скважины. Разбуривание свай за счет возникновения дополнительного динамического воздействия усилило процесс расструктуривания грунта и облегчило его наплывание в скважину. Фактически происходило извлечение грунта из-под соседних зданий. В результате их осадки измерялись дециметрами.
В городе живут три десятка высококвалифицированных специалистов (членов Международной геотехнической ассоциации), работает Северо-западное отделение Российского национального комитета одском правительстве имеется Экспертная этой организации, а при гор комиссия по основаниям, фундаментам и подземным сооружениям (ЭКОФ). Возникает вопрос: почему же при первых признаках деформаций работы не были остановлены? Ответ прост: ЭКОФ не допускали ни к проекту, ни на стройплощадку, а это привело к падению соседних зданий.
Это был первый опыт применения подобной технологии устройства свай в Петербурге.
//-- Аварийные деформации --//
//-- по Малой Дворянской улице --//
Еще одна достопримечательность расположена неподалеку от Домика Петра I – первого гражданского строения Петербурга. Здесь, на Малой Дворянской ул., построено элитное жилое здание, а соседнее столетнее здание расколото пополам трещиной и уже покинуто жителями.
Для защиты старого здания от влияния строящегося устраивалась стенка из буровых свай диаметром 1,2 м с зазорами между сваями по 15 см. Парадоксальность ситуации заключалась в том, что строящееся здание благодаря подземному этажу возводилось фактически на плавающем фундаменте: вес здания лишь немного превышал вес вынутого грунта. Осадки его и, соответственно, примыкающих зданий должны были быть ничтожны. Значит, разделительная стенка была совершенно излишней, и защищать соседнее здание следовало лишь от устраиваемого котлована, не допуская подвижек его ограждения и снижения уровня грунтовых вод на окружающей территории. Устройство же разделительной стенки из свай диаметром 1,2 м, предназначенной для защиты дома № 6 по Малой Дворянской ул., привело к прямо противоположному результату – аварийному деформированию этого здания. В процессе проходки скважин дом № 6 получил осадки, не примыкания 11 см и приведшие к образованию превысившие в зо трещин над оконными проемами раскрытием до 8 см.
Причина аварийных деформаций здания заключалась в наплывании слабого грунта в скважину и его извлечении в объеме, существенно превышающем объем самой скважины. При рассмотрении устойчивости забоя скважины незадачливым геотехником снова не было учтено специфическое свойство слабого глинистого грунта – способность к расструктурированию и превращению в вязкую жидкость.
//-- Аварийные деформации здания --//
//-- на 8-й Советской улице --//
На 8-й Советской ул. рядом с фундаментами заброшенной строительной площадки стоит недавно расселенный дом с многочисленными трещинами.
Если две описанные выше аварии были связаны с неумелым применением новой (и весьма перспективной для города) технологии, то на 8-й Советской ул. использовалась другая технология.
Нужно было выполнить буровые сваи диаметром 300 мм и длиной 12 м, опирающиеся на прочные моренные грунты. Выбор подрядчика всегда осуществляется по принципу «кто дешевле». Так и получилось, что на 8-й Советской победил подрядчик, предложивший еялись полцены, но за сваи в полдлины. Но авторы, очевидно, над возместить потерянную несущую способность по отношению к варианту с длиной свай 12 м за счет улучшения качества буровых свай длиной 6 м и использования новой технологии при их создании. Для чего нужны были такие сваи, зависшие в грунтовом киселе? Сваи-недомерки устраивались с использованием электрических разрядов. В скважину, заполненную бетонной смесью, погружались электроды, между ними проскакивала молния, неслышными раскатами грома пробегала по грунту гибельная для его структуры вибрация. Интересная идея – использование электрических высоковольтных разрядов (фактически плазмы) для улучшения качества бетонной смеси в буровых сваях – не была должным образом исследована и технологически отлажена. В результате разжижились грунты под фундаментами ближайшего здания, пошли по стенам его сквозные трещины.
Относительное благополучие старой застройки было обусловлено своеобразным ограничением нагрузки, передаваемой от здания на грунты: высота зданий не должна была превышать карниза Зимнего дворца. Тем не менее печальной закономерностью для центра города являлись деформации старой малоэтажной застройки в зоне примыкания к ней зданий с повышенной этажностью (5–7 этажей). Современное строительство в центре с его тенденцией к дальнейшему повышению этажности и к использованию подземного пространства является еще большим фактором риска по отношению к исторической застройке.
По международной классификации, в частности согласно Европейских норм (еврокодов), строительство и реконструкция в среде исторической застройки на слабых грунтах относится к самой высокой категории сложности. Без деятельного участия специалиста-геотехника наряду с архитектором и конструктором на всех стадиях строительного процесса (предпроектной проработки, проектирования и строительства) невозможна успешная стройка в центре Петербурга.
Проблема строительства новых зданий в черте плотной городской застройки может быть кардинально решена устройством свайных фундаментов, передающих нагрузки на малосжимаемые моренные грунты. Собственная осадка зданий на таких фундаментах оказывается незначительной. Казалось бы, незначительными должны быть и осадки соседних зданий. Однако разнообразные технологические воздействия при устройстве свайных фундаментов во многих случаях приводили к аварийным деформациям прилегающей застройки.
Причиной практически всех аварий являлось расструктуривание надморенных слабых глинистых грунтов, которые в обширной зоне вокруг свай приходили в состояние вязкой жидкости и обусловливали развитие дополнительных осадок соседних зданий.
Наибольшие динамические воздействия возникают при забивке и вибропогружении свай. Современные нормы не допускают применения этих технологий в 20-метровой зоне вокруг существующих строений, что все же не является гарантией безопасности для соседней застройки.
Технология вдавливания свай практически полностью исключает динамические воздействия на основание. Однако и этот способ не является щадящим: при вдавливании сваи происходит перемятие и расструктуривание слабых глинистых грунтов в зоне, значительно превышающей диаметр внедряемого элемента.
Наиболее щадящей технологией по отношению к толще слабых грунтов основания и соседней застройке в мировой практике справедливо считается устройство буровых свай. При бурении скважин под сваи необходимо обеспечить устойчивость проходки. Чем больше диаметр скважины, тем сложнее обеспечить ее устойчивость в слабых грунтах.
//-- Обрушение жилого дома № 8 --//
//-- по ул. Двинской в 2002 г --//
Огромный резонанс в Петербурге вызвало катастрофическое разрушение этого современного кирпичного здания, не имевшего трещин раскрытием более 3–4 мм. Разрушилось оно всего за 40–50 мин. По поводу причин аварии выдвигалось немало гипотез. Ни одна из них не могла претендовать на обобщение.
Дом по ул. Двинской представлял собой 9-этажное кирпичное здание, скомпонованное из четырех секций в перемычках, между которыми были устроены лестницы и вестибюли. Наружные и внутренние стены были выполнены из керамического кирпича. Толщина наружных стен составляла 540 мм. Перекрытия были запроектированы из круглопустотных панелей и плоских железобетонных плит.
Фундаменты здания были выполнены из бетонных блоков, установленных на железобетонные подушки. Глубина заложения фундаментов составляла 2,0–2,1 м от поверхности, ширина подошвы – 2,8–3,2 м, среднее давление по подошве фундамента – 1,5 кг/см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Под подошвой проектом была предусмотрена песчаная подсыпка толщиной 100 мм. По верху фундаментных подушек запроектирован армированный пояс высотой 50 мм. На блоки опиралась кирпичная кладка, которую по проекту предполагалось армировать сварными сетками. Толщина несущих стен превышала ширину фундаментных блоков на 140 мм.
Проект здания был разработан Центральным научно-исследовательским и проектным институтом жилых и общественных зданий (ЦНИИЭП жилища) на основе типового проекта 1968 г. Фундаменты устроены по типовому проекту ЛенНИИпроекта, привязанного по месту.
Проект привязки фундаментов выполнен без учета результатов изысканий. На чертеже было помещено примечание: «Расчет фундаментов произведен согласно распоряжению главного инженера института за № 15-70 от 03.09.70 г.». О причинах такого откровенного волюнтаризма остается только догадываться.
При обследовании институтом «Фундаментпроект» было обнаружено несоответствие выполненных конструкций проектным решениям: фундаментные подушки местами оказались уложенными с промежутками, местами фундаментами служили блоки. В ряде частей здания (в углах секций) были обнаружены отклонения реальных размеров фундаментов от проектных решений.
Анализ инженерно-геологических условий площадки. Геоморфологически площадка (территория, на которой было построено здание) входит в пределы прибрежной зоны Приморской равнины, поднятой насыпными свалочными грунтами с абсолютных отметок ~0,0 м до ныне существующих 3,5–4.2 м. Юго-западная часть здания примыкала к склону Сельдяного канала, засыпанного в конце 1960-х гг. Грунты отсыпались на заторфованные отложения. По результатам изысканий 2002 г. (выполненных после обрушения здания) верхняя толща характеризуется крайней неоднородностью по плотности сложения и составу, содержит заторфованные грунты не только в подошве, но и внутри толщи насыпных грунтов. Заторфованные грунты обладают низкими механическими свойствами.
Под насыпными грунтами залегают морские и озерные отложения, представленные песками средней плотности переменной мощности (1,3–2,0 м с восточной стороны здания; 0,5–1,5 м – с западной). Минимальная толща песков отмечена в районе разрушенной секции. Залегающие в верхней части моренной толщи супеси мягкопластичной консистенции с лобовыми сопротивлениями 5–10 кг/см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
обнаружены практически по всему периметру здания, за исключением северо-восточного угла. Мощность супесей достигает 5,0–5,5 м. Они подстилаются туго-пластичными суглинками, а с абсолютных отметок –9,3–(–11,9) м – межледниковыми супесями полутвердой консистенции.
Уровень грунтовых вод при изысканиях 1969 г. (май) был зафиксирован на абсолютной отметке +0,7 м, в 2002 г. (июнь) – +2,0– (+1,8) м. В период аварии колебание уровня воды в р. Неве было незначительным (не более +30 см над ординаром).
В целом инженерно-геологические условия неблагоприятны для возведения фундаментов мелкого заложения. Наличие насыпных и заторфованных грунтов требует даже для малоэтажной застройки проведения работ по выторфовке и устройству песчаной подушки.
Краткая характеристика аварийных деформаций. Обрушение южной секции общежития произошло 3 июня 2002 г. Этому предшествовало интенсивное развитие крена здания в южном направлении и с образованием раскола между смежными секциями.
Согласно сведениям, полученным у эксплуатационных служб, 22 мая 2002 г. наблюдалось подтопление подвала; 30 и 31 мая в ГУП «Водоканал» поступали сообщения о вытекании воды на газоне и в районе фундаментов здания; 1 июня 2002 г. был перекрыт один из вводов водоснабжения в здание; 3 июня 2002 г. ремонтная служба ГУП «Водоканал» осмотрела подвал (подвал был без воды) и приступила к ремонту ввода водопровода, для чего была начата откопка приямка глубиной 1,4 м с размерами в плане 1,0х1,5 м. Непосредственно после откопки послышался «хлопок» со стороны подвала, обнаружилась трещина в здании. Ремонтные рабочие были эвакуированы. В котлован со стороны здания стал отсыпаться песок. В здании начался пожар. Через 45 мин южная секция обрушилась.
По данным геодезической службы треста геодезических работ и инженерных изысканий (ГРИИ), наибольшие осадки получила южная стена здания (до 0,5 м). При размерах обрушившейся секции в плане 14,75х16,10 м объем «призмы» осадок составляет порядка 50 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
Расчетный анализ причин деформирования здания. Достоверная оценка причин разрушения возможна только с учетом совместной работы основания, фундаментов и надземных конструкций здания. Серия численных расчетов выполнялась с применением разработанного в НПО «Геореконструкция – Фугндаментпроект» программного комплекса «FEM models» [55]. Этот программный комплекс позволяет моделировать совместную работу основания и надземных конструкций здания с учетом нелинейной работы грунта.
Для выявления характера деформирования здания за период его существования был проведен совместный расчет зданий и основания на проектные нагрузки. Изыскания 2002 г. не дали ответа на вопрос: была ли выполнена под зданием песчаная подушка или же основанием фундаментов служили насыпные грунты? В связи с этим в расчетах рассматривалось 2 варианта:
• с учетом песчаной подушки в основании фундаментов, заменяющей слабые насыпные грунты;
• без учета подушки при устройстве фундаментов непосредственно на насыпных грунтах. В этом случае характеристики насыпного грунта принимались в соответствии с результатами изысканий 1968 г.
Расчеты показали, что при учете работы фундаментной подушки здание получает осадки величиной 9–12 см. При расчете здания, основанием которого служат насыпные грунты, расчетные осадки достигают 24–26 см. При этом в основании фундаментов наблюдаются весьма значительные зоны пластических деформаций. Такие зоны свидетельствуют о том, что расчетное сопротивление грунта в основании фундаментов превышено.
Совместный расчет основания и конструкций здания позволил выявить пространственный характер распределения неравномерностей осадок. По обоим вариантам наблюдается картина неравномерного деформирования наружных и внутренних стен. Наибольшие осадки претерпевают внутренние стены здания. Максимальная неравномерность осадок (0,003) наблюдается у аварийной секции, что свидетельствует о низкой пространственной жесткости здания.
Как показывает расчет с учетом упруго-хрупкой работы кирпичной кладки, такая неравномерность осадок приводит к образованию серии вертикальных трещин в стенах, характерной для зданий с жесткими железобетонными перемычками. В отличие от зданий старой застройки с клинчатыми перемычками, для которых свойственны наклонные осадочные трещины, наличие жестких перемычек приводит к тому, что деформации межоконного блока происходят в форме его поворота как жесткого целого. Именно такие трещины наблюдаются в сохранившихся блоках здания, а также в соседнем здании, построенном по тому же проекту. Расчетная картина деформаций совпадает с наблюдаемой в действительности. Развитие серии таких вертикальных трещин приводит к опасности локального обрушения перемычек, а также к разделению здания на отдельно стоящие вертикальные «столбики», что практически лишает его конструкцию пространственной жесткости.
Как показали расчеты, для здания в целом характерна деформация в форме «гамака» и не характерна деформация с наклоном секции от здания. Если предположить сильную неоднородность основания в пределах пятна застройки (отсутствие под аварийной секцией песчаной подушки, понижение рельефа в районе засыпанного Сельдяного канала), то такой наклон получает расчетное подтверждение, однако в этом случае остается необъясненным тот факт, что подобные деформации проявлялись только перед обрушением здания, а не сразу после его постройки.
Поэтому наиболее вероятной причиной резкого деформирования секции с наклоном в сторону от других секций необходимо считать некоторое техногенное воздействие. Рассматривались следующие возможные виды воздействий:
• выемка грунта в непосредственной близости от фундаментов;
• потеря устойчивости основания в результате изменения прочностных характеристик при неоднократном замачивании техногенными водами с развитием суффозионных процессов или в результате выемки грунта;
• вынос грунта из-под фундаментов.
Выполненные расчеты позволили выявить предпосылки, которые привели к возможности обрушения здания:
а) проект устройства фундаментов не обеспечивал допустимых значений неравномерностей осадок;
б) грунт под частью здания находился в предельном состоянии, что было обусловлено несоответствием реально выполненных фундаментов проектному решению;
в) выявленные неравномерности осадок обусловили образование системы вертикальных трещин в стенах. Развитие системы вертикальных трещин приводит к разделению здания на отдельные «столбики», что практически означает потерю им пространственной жесткости. Образование вертикальных трещин и характер обрушения здания свидетельствуют о том, что предполагавшееся по проекту армирование стен арматурными сетками, вероятно, в ряде мест не было выполнено. Установленная при обследовании недостаточная ширина площадки опирания панелей перекрытия на стены (6–7 см) также способствовала их обрушению по всем этажам.
8.3. Обрушение зданий при возведении их в зимний период
К разряду типовых, часто повторяющихся, можно отнести аварии вновь возводимых в осенне-зимний период многоэтажных зданий с использованием технологии метода замораживания. Аварии происходят в период наступления устойчивой оттепели. Основной причиной аварий, как правило, является нарушение технологии возведения зданий.
//-- Обрушение общежития в г. Сморголе 8–30 марта 1986 г --//
Общежитие на 745 мест запроектировано из двух 9-этажных жилых блоков, расположенных со сдвижкой в плане и связанных между собой лифтовыми холлами, и пристроенного 2-этажного блока обслуживания. Здание оборудовано техническим подпольем.
Для привязки принят типовой проект общежития серии 88, разработанный институтом «Белгоспроект». Общая площадь здания – 7 439 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
; объем – 33 582 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
Конструктивные решения. Фундаменты – ленточные, прерывистые из сборных железобетонных плит; стены технического подполья – из сборных железобетонных блоков; наружные стены – газосиликатные панели двухрядной разрезки, навесные; внутренние поперечные несущие стены – панели из плотного силикатобетона В15, шаг поперечных стен – 6 м. Железобетонные многопустотные плиты перекрытий шириной 1,3 м; общая устойчивость здания по проекту обеспечивается совместной работой вертикальных и горизонтальных диафрагм жесткости. В качестве вертикальных диафрагм жесткости приняты поперечные и продольные стены, горизонтальных – диски перекрытий. Вертикальная нагрузка поэтажно принимается и передается стенами через платформенные стыки; основанием фундаментов служит супесь мореная твердая, песок пылеватый средней плотности и супесь пылеватая твердая.
Монтаж основных несущих конструкций здания производился в декабре 1985 г. – феврале 1986 г. По состоянию на момент обрушения здания было смонтировано в осях 1–5 на высоту 9 этажей, в осях 6-10 на высоту 7–8 этажей, в осях 7–12 на высоту 7 этажей, а в остальной части здания – на 6 этажей.
По данным метеостанции температура воздуха с декабря 1985 г. по 6 марта 1986 г. была отрицательной, с 6 по 8 – положительной, с 9 по 26 – отрицательной, а с 27 –положительной.
Обрушение южной стороны здания происходило в течение всего дня 8 марта, а остальная часть дома продолжала стоять до 30 марта; объясняется это тем, что с 9 по 26 марта вновь наблюдались отрицательные температуры наружного воздуха и раствор в горизонтальных швах и бетон в вертикальных стыках замерзли; фактически монтаж конструкций дома велся на растворе методом замораживания без противоморозных добавок. На 6–9-х этажах отсутствовало замоноличивание вертикальных стыков в поперечных стенах. Не все швы между плитами перекрытий были замоноличены [56].
Таким образом, обрушение жилого дома-общежития было вызвано несколькими причинами:
• проведением монтажа здания методом замораживания без противоморозных добавок;
• отсутствием замоноличивания вертикальных стыков;
• недостаточным замоноличиванием между плитами перекрытия;
• наличием монолитных участков в проекте дома.
Все это привело в момент оттаивания раствора к потере устойчивости здания (рис. 8.1).
Рис. 8.1. Начало обрушения 9-этажного жилого дома в Сморголе
Рис. 8.2. Обрушение здания во Владивостоке
Подобные разрушения в весенний период, вызванные оттаиванием зимней кладки в кирпичных зданиях, раствора швов в крупнопанельных и крупноблочных домах, происходили во многих городах России (рис. 8.2–8.7).
Рис. 8.3. Обрушение здания во Владимире
Рис. 8.4 . Обрушение здания в Челябинске
Рис. 8.5. Обрушение здания в Иваново
Рис. 8.6. Обрушение здания в Волгограде
Рис. 8.7. Разрушение 5-этажного крупноблочного здания в Донецке
Подробная информация об этих авариях представлена в монографии Б. В. Сендерова [56].
//-- Обрушение 15-этажного дома серии ЛГ-600 --//
//-- в Санкт-Петербурге --//
В Санкт-Петербурге 27 февраля 1979 г. произошло полное обрушение 15-этажного крупнопанельного жилого дома серии ЛГ-600 [56] (рис. 8.8).
Рис. 8.8. Крупнопанельный 15-этажный дом серии ЛГ-600
Конструктивная схема здания представляет собой поперечные несущие стены с «узким» шагом 3,2 м. Здание в плане имеет размер 18х18 м и по высоте 44 м. Внутренние несущие стены толщиной 14 см из тяжелого бетона класса В15. Наружные стены навесные газобетонные класса В5, опирающиеся на консоли перекрытий. Перекрытия сплошные толщиной 14 см из тяжелого бетона класса В15, опирающиеся по трем сторонам. Первоначально были забиты железобетонные сваи для всего дома, однако при привязке на местности его потребовалось развернуть, поэтому между сваями была произведена засыпка гравийно-песчаной смесью и затем забетонирована железобетонная плита толщиной 800 мм.
Наружные газобетонные стены горизонтальной разрезки навешивались на консоли перекрытий. По оси А устанавливались трехметровые газобетонные вкладыши-простенки, которые опирались через раствор на газобетонную поясную панель, а вверху должны были отделяться от нее мастикой УСМ-50, гернитовыми прокладками и антисептированной паклей и заделываться раствором только по краям. Но при строительстве вместо гернитовых прокладок был уложен раствор. Таким образом, газобетонные панели из навесных превратились в несущие, нагрузка от них передалась на консоль первого этажа.
До аварии было смонтировано 20 крупнопанельных домов этой серии. Монтаж 21-го и 22-го домов был приостановлен в связи с плохим качеством монтажа. При осмотре недостроенного 22-го дома было обращено внимание на выход из плоскости сжатых газобетонных панелей, разрушение консоли перекрытия по короткой стороне и ряд других повреждений конструкций, что явилось причиной деформации и обрушения 23-го крупнопанельного дома.
Монтаж дома начался 19 января 1979 г. и был закончен 24 февраля – почти за один месяц. В течение этого периода постоянно сохранялась отрицательная температура наружного воздуха, 26 февраля 1979 г. первый день была нулевая температура, начал оттаивать раствор в швах и стыках, трещать бетон.
На следующий день продолжалось оттаивание раствора в швах и стыках дома, треск усиливался: из-за перераспределения нагрузки трескался бетон, лопались консоли перекрытий. Вечером дом обрушился почти вертикально.
Изделия для этого дома изготавливались в декабре 1978 г. в период сильных морозов. Панели вывозились из теплого цеха сразу на монтаж. А, как известно, с падением температуры увлажненного бетона ниже –30 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
С аномально изменяются температурные деформации, а скорость разрушения по сравнению со стандартным замораживанием (до –20 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
С) увеличивается примерно в десять раз. Аномальность заключается в резком, скачкообразном расширении бетона, т. е. в уменьшении его температурного коэффициента линейного расширения. Следствием этого является возникновение концентраций напряжений: по толщине конструкции – между слоями бетона, параллельными фронту охлаждения; между бетоном и арматурой; между железобетонными перекрытиями и поперечными стенами в период строительства.
При обрушении дома жертв не было, поскольку в доме достаточно громко и продолжительное время раздавались треск и шумы, тем самым предупреждая о возможных обрушениях.
Причинами обрушения здания явились: оттаивание толстых горизонтальных швов по всем этажам дома; превращение наружных панелей из навесных в несущие и, как следствие, передача нагрузки от всех наружных стен пятнадцати этажей на консоль плиты перекрытия, которая лопнула, а опирающаяся на нее внутренняя несущая стеновая панель повернулась, потянув за собой железобетонную панель, расположенную на короткой стороне перекрытия, и продавила плиту перекрытия. Внутренняя стеновая панель первого этажа, продолжая поворачиваться вслед за разрушающимся перекрытием, способствовала деформированию конструкций, расположенных по оси А, с последующей потерей устойчивости всего здания.
8.4. Прогрессирующее обрушение зданий
Термин «прогрессирующее разрушение» является сравнительно новым, его возникновение связано с рядом трагических событий, общим для которых был фактор диспропорциональности между причиной (аварийным событием) и величиной конечного повреждения.
Впервые этот термин использован в докладе комиссии, расследовавшей причины разрушения в 24-этажном панельном доме Ронан Пойнт в Лондоне, произошедшего в 1968 г. вследствие внутреннего взрыва газа на кухне квартиры на 18-м этаже [57, 58].
Здание было сооружено из панелей двух видов: железобетонных панелей перекрытий и неармированных несущих стеновых панелей. Взрывом газа на 18-м этаже были выбиты несущие угловые, несущие фасадные стеновые панели, служившие опорой для конструкций вышележащих этажей.
Ввиду отсутствия неразрезности панелей и возможности перераспределения нагрузок угловые конструкции вышележащих этажей упали на 18-й этаж и вызвали его разрушение. Этот процесс в течение нескольких секунд распространился с этажа на этаж по всей высоте здания, вплоть до его основания (рис. 8.9).
Рис. 8.9. Обрушившаяся часть здания в Лондоне
Местное разрушение, последовательно распространяющееся таким путем на не поврежденные ранее конструкции, может быть названо «прогрессирующим разрушением».
Среди нормативных документов РФ (ранее в СССР) термин «прогрессирующее обрушение» (ПО) впервые зафиксирован в «Пособии по проектированию жилых зданий к СНиП 2.08.01–85. Вып. 3» от 1986 г. А необходимость расчета конструкций на отказ любого элемента (см. п. 1.10 ГОСТ 27751–88) введена в нормы в 1988 г. В период с 1999 по 2006 гг. методики расчета на «прогрессирующее обрушение» для различных типов зданий были изложены в серии рекомендаций (крупнопанельные – 1999 г., каркасные – 2002 г., с несущими кирпичными стенами – 2002 г., жилые монолитные – 2005 г., высотные – 2006 г.). С 2001 г. Московские городские строительные нормы (МГСН) 3.01–01 «Жилые здания» и МГСН 4.19–05 «Многофункциональные высотные здания и комплексы» требуют обеспечения устойчивости зданий к прогрессирующему обрушению. Проблема ПО затрагивается в проекте СНиП 20-01–2003 «Надежность строительных конструкций зданий и оснований» от 2003 г.
В настоящее время основной (высший) документ, регламентирующий безопасность и надежность зданий и сооружений в России, – Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». Он действует с 1 января 2010 г.
Примерами прогрессирующего разрушения могут служить Американские высотки и наш аквапарк.
8.5. Обрушение зданий, возводимых методом подъема перекрытий и этажей
Метод подъема перекрытий и этажей используют для возведения жилых, общественных и производственных зданий.
//-- Характеристика метода подъема перекрытий и этажей --//
Сущность метода подъема перекрытий заключается в изготовлении на уровне земли между ранее смонтированными железобетонными колоннами пакета перекрытий всех этажей и покрытия, которые с помощью подъемников последовательно поднимают по колоннам и ядрам жесткости и затем закрепляют в проектном положении. Метод подъема этажей отличается тем, что после изготовления пакета перекрытий все или почти все конструкции каждого этажа монтируют на земле и потом готовый в сборе поднимают на проектную отметку. При возведении зданий методом подъема перекрытий все работы по обустройству этажей ведут на проектных отметках, а при методе подъема этажей – на уровне земли.
Подъем перекрытий целесообразен для зданий свыше 9 этажей, подъем этажей – для зданий этажностью от 5 до 9 из-за необходимости установки очень большого количества тяг для подъема смонтированного этажа, требования повышенной прочности тяг, применения мощных подъемников.
Основные преимущества метода подъема этажей и перекрытий:
• можно организовать строительство жилья без применения башенных кранов;
• здания можно возводить в стесненных условиях строительной площадки, на застроенных территориях;
• метод применим в сейсмических зонах, при сложных инженерно-геологических условиях площадки;
• можно использовать гибкую планировку этажей, осуществлять необходимую компоновку объема сооружения, применять нетиповые конструктивные и планировочные решения здания;
• метод универсален – позволяет возводить здания различного назначения, этажности, различных размеров и конфигурации в плане;
• бетонирование плит перекрытия осуществляют на уровне земли, что позволяет обеспечить высокий уровень механизации процесса. Перекрытия имеют гладкие потолки, малую строительную высоту, обладают повышенной жесткостью и огнестойкостью.
Особенность возводимых зданий заключается в том, что они имеют точечное очертание в плане, одно ядро жесткости, расположенное в центре здания, колонны вокруг ядра жесткости. Размеры таких зданий в плане составляют от 30х30 до 40х40 м.
Филипп Юту и Томас Слип в 1948 г. разработали, а в 1950 г. внедрили метод подъема перекрытий, который нашел широкое применение во всем мире. Но уже в 1952 г. в городах Оджес и Кливленд шт. Огайо (США) обрушилось два дома.
Основной причиной аварий зданий, монтируемых методом подъема перекрытий, явилась недостаточная жесткость здания, вызванная увеличением гибкости колонн из-за отсутствия поэтажной заделки плит перекрытий у колонн и у ядер жесткости.
Пока идет творческий поиск эффективных конструктивных решений, аварии продолжаются: упало 16-этажное здание в г. Ереване, 13-этажное здание в г. Бриджпорте (США), 12-этажное здание в г. Ташкенте, 5-этажное здание в Праге (ЧСФР), 3-этажное здание с железобетонным куполом в г. Бирштонасе (Литва).
//-- Обрушение 16-этажного жилого дома в Ереване 17 апреля 1982 г --//
Строящийся дом № 37 в Шаумянском районе Еревана представлял собой 16-этажное 135-квартирное здание типа «Трилистник», возводимое методом подъема перекрытий (рис. 8.10). Конструктивная схема здания рамно-связевая с центрально расположенным железобетонным ядром жесткости с внутренним диаметром 8,3 м и с внешним очертанием в виде девятигранника. Толщина стен ядра 40 см, а в местах проемов – 60 см, бетон класса В15. Междуэтажные перекрытия железобетонные, монолитные цельные на этаж, площадью 724 м, толщиной 18 см, из бетона класса В15. Каркас здания состоит из 30 сборных железобетонных пятиярусных колонн, расположенных вне ядра жесткости. Сечение колонн нижних ярусов 45х45 см, верхних – 40х40 см. Нижние колонны выполнены из бетона класса В40, верхние – из В25. Ядро жесткости и расположенные по его периметру шесть колонн имеют общий фундамент в виде круглой монолитной железобетонной плиты диаметром 15 м, высотой 3,8 м. Фундаменты под колонны выполнены в виде отдельно стоящих железобетонных башмаков стаканного типа размером в плане 2,2х2,2 м из бетона класса В15. Основанием здания в соответствии с инженерно-геологическим заключением служат скальные грунты в виде трещиноватых базальтов коренного залегания. Сейсмичность участка строящегося дома 7 баллов.
Рис. 8.10. План и конструктивная схема жилого дома № 37 в Ереване
Строительство дома было начато в середине 1979 г. Подъем плит перекрытий осуществлялся специальным подъемным оборудованием, управляемым с пульта, находящегося на плите перекрытия 16-го этажа.
По состоянию на 3 апреля 1982 г. ядро жесткости было возведено до уровня 10-го этажа (отметка 30,62 м) включительно, а три яруса всех 30 колонн – до отметки 32,18 м. Частично были смонтированы наружные стеновые панели на 2–3 этажах. Плиты междуэтажных перекрытий 1–6-го этажей находились на проектных отметках, причем перекрытия первых двух этажей были замоноличены с ядром жесткости полностью, а 3-го этажа – частично.
Остальные плиты перекрытий попарно находились на промежуточных отметках. По данным авторского надзора, вершины всех колонн третьего яруса по отношению к перекрытию 4-го этажа имели отклонения от вертикали приблизительно на 25 см. В колоннах, стыках и в плитах перекрытий при визуальном осмотре никаких повреждений не было обнаружено. В связи с отклонением колонн строительно-монтажные работы на объекте были остановлены.
Отклонение колонн второго и третьего ярусов от вертикали явилось результатом нарушения технологии подъемно-монтажных работ (несвоевременного замоноличивания с ядром жесткости плит перекрытий 4–6-го этажей, достигших проектных отметок), а также отсутствия металлических клиньев в зазорах между ядром и пакетом плит, которые находились на промежуточных отметках.
Расчетом было установлено, что отклонение колонн от вертикали позволяет произвести опускание плит без дополнительных технических решений и мероприятий с целью приведения каркаса в проектное положение. В связи с этим было решено осуществлять опускание пакетов плит, находящихся на втором и третьем ярусах колонн.
Две пары плит и одиночная плита 17 апреля в 11 ч были опущены, соответственно, с отметок 29,97 на 27,01 м, с 18,13 на 15,17 м, с 21,09 на 18,13 м, а в 12 ч в процессе опускания пакета плит 9-го и 10-го этажей с отметки 21,83 на отметку 18,87 м произошло обрушение здания.
После обрушения каркаса ядро жесткости осталось на месте с повреждениями в зоне 5–7-го этажей. Нижняя часть ядра в пределах четырех этажей сохранилась в проектном положении, а в поврежденной зоне, в пределах 5–7-го этажей, наблюдались горизонтальные и наклонные трещины, разрушение отдельных участков и вмятин. Верхняя часть ядра выше 7-го этажа имела сдвиг с поворотом до 30 см по часовой стрелке относительно нижней части и отклонения по вертикали.
Рабочие чертежи и расчеты несущих конструкций дома как в стадии эксплуатации, так и в стадии подъемно-монтажных работ соответствовали требованиям нормативных документов.
По данным физико-механических испытаний бетонов было отмечено соответствие фактической прочности бетона колонн и перекрытий проектной прочности.
Проведенные расчеты показали, что отклонение колонн от вертикали не является причиной обрушения дома, так как при наличии раскрепления плит с ядром жесткости и фактических величинах вертикальных нагрузок, составляющих до 50 % расчетной величины, отклонение колонн на 25 см от вертикали при отсутствии поперечных сил не могло исчерпать несущую способность каркаса здания.
Обрушение строящегося здания произошло вследствие разрушения каркаса, состоящего из колонн трех ярусов общей высотой 32,18 м и 16 цельных на этаж плит перекрытий, находящихся по одной или попарно в пакете на разных отметках. Разрушение каркаса произошло в результате потери несущей способности части колонн, расположенных по внешнему контуру каркаса в пределах отметок, под действием значительной 24,05–18,13 м (на уровне 8–7-го этажей) горизонтальной силы, возникшей во время опускания пакета в результате его перекоса и смещения.
Основными причинами обрушения каркаса явились нарушение исполнителями отдельных операций технологического процесса монтажных работ, несвоевременная установка и удаление металлических клиньев между ядром жесткости и плитами перекрытий, а также частичное отсутствие деревянных клиньев в захватных гнездах, фиксирующих грузовые тяги подъемников.
По мере опускания пакета плит перекос увеличивался, что вызвало резкое возрастание нагрузки на грузовые тяги и привело к разрыву тяг. Следствием этого явились поворот плиты и удар пакета плит по колоннам. Причем наибольшие нагрузки пришлись на колонны, максимально удаленные от ядра жесткости, которые разрушились в первую очередь. Это повлекло за собой падение как опускаемого пакета, так и трех вышележащих пакетов плит. Плиты при падении разрушили колонны, нанесли косой удар и одновременно вызвали поворот ядра жесткости в пределах отметок 18,13–12,21 м. Далее наступило разрушение остальной части каркаса.
9. Аварии башенных и других кранов
Наиболее часто аварии кранов происходят из-за нарушения условий эксплуатации: перегрузка, неудовлетворительное состояние крановых путей, проведение работ при скорости ветра, превышающей предельные значения и др.
9.1. Основные причины аварий кранов
В более 30 % случаев причиной аварий башенных кранов является перегрузка, обычно связанная с неисправностью ограничителей грузоподъемности (ОГП) или их отключением. Отдельные проекты производства работ кранами не учитывают особенности грузовых характеристик строительных кранов с обратно пропорциональным снижением массы груза при увеличении вылета.
Многочисленные аварии башенных кранов обусловлены дефектами крановых путей из-за нарушения регламентированных РД 22-28-35–99 требований к конструкции, устройству и безопасной эксплуатации рельсовых путей башенных кранов. Основными нарушениями являются: несоблюдение технологии подготовки нижнего строения пути; использование неоднородного материала (различной плотности); попадание в грунт снега и льда, что вызывает просадку путей при эксплуатации; отсутствие или несоблюдение требований к выполнению водоотливных канав в земляном полотне нижнего строения, что приводит к ненадежному состоянию пути, особенно в осенний и весенний периоды; применение нестандартных опорных элементов (железобетонные балки и плиты, шпалы, крепления рельсов) и не соответствующих требованиям материалов балластных призм верхнего строения; деформация и разрушение выключающих линеек, в результате чего не срабатывают конечные выключатели механизма передвижения крана; применение тупиковых упоров, неисправных или не соответствующих типоразмеру крана.
В последние годы участились аварии башенных кранов в нерабочем состоянии из-за высокой скорости ветра. Существующие требования к эксплуатации башенных кранов при повышенных скоростях ветра определяют последовательность и состав действий обслуживающего персонала при подготовке крана к нерабочему состоянию. Они устанавливаются в руководствах по эксплуатации башенных кранов, а также, возможно, в дополнительных инструкциях организаций-владельцев кранов. При этом предусматривается оповещение крановщика о предстоящем шторме. Однако последнее требование в условиях эксплуатации часто нарушается.
Важнейшее условие безопасной работы кранов – предохранение их от опрокидывания. Для передвижных полноповоротных кранов это обеспечивается строгим соответствием между массами предельных грузов и грузовыми характеристиками кранов с учетом вылетов и параметров сменного стрелового оборудования. Соответствующие условия должны быть отражены в ППР при назначении мест стоянки кранов в увязке с местами складирования монтируемых элементов и их положениями. Допускается подъем только свободных грузов, которые не создают какого-либо дополнительного (кроме собственного веса) сопротивления подъему. Недопустимо использование кранов для отрыва примерзших или вытаскивания заваленных грузов, а также для заводки монтажных элементов в проектное положение.
Перемещение стреловых кранов с грузом разрешается, если это предусмотрено инструкцией завода-изготовителя. Как правило, при таком перемещении стрела должна быть расположена вдоль продольной оси крана, а совмещение рабочих операций не допускается. Такая схема работы при пневмоколесных кранах ввиду создаваемых ими повышенных давлений на грунт допускается только при наличии площадки или проезда с твердым покрытием.
При перемещении тяжелых мостовых конструкций, в частности при установке пролетных строений, нередко возникает необходимость в одновременной работе двух кранов (обычно стреловых или козловых). Подобного рода операции нужно выполнять в строгом соответствии с требованиями ППР или технологических карт под непосредственным руководством лица, ответственного за безопасное производство работ по перемещению грузов кранами или специально назначенного инженерно-технического работника. В ППР определяются последовательность рабочих операций (подъем, изменение вылета, поворот) по каждому крану, схемы строповки грузов и траектории их движения с учетом нагрузок на краны и характеристик грузоподъемности кранов.
9.2. Примеры аварий кранов
Они даны ниже.
//-- Авария козлового крана в Братске 12 февраля 2009 г --//
Кран козловой МККС-32М был произведен заводом-изготовителем в 1993 г., смонтирован и введен в эксплуатацию в 1994 г. Перемещение крана обеспечивают 4 тележки с электроприводом. Кран установлен на подкрановых путях длиной 137,5 м, пролет моста – 32 м. Мост крана однобалочный, представляет собой трехгранную пространственную ферму. Верхний пояс фермы изготовлен из трубы с наружным диаметром 325 мм, толщиной стенки 9 мм. Нижние пояса имеют коробчатое сечение, марка стали 09Г2С-12. Мост крана выполнен с двумя консолями длиной по 12 м. Максимальная грузоподъемность главного подъема крана в пролете и на вылете консоли до 8 м составляет 32 т, а на вылете консоли до 12 м – 16 т. Кран оборудован ограничителями грузоподъемности грузовых лебедок главного и вспомогательного подъема.
Место аварии – площадка погрузки-разгрузки лесопродукции на территории производственной базы Комсомольского авиационного ремонтного завода (АРЗ) – с юга прилегает к территории ООО «Лесной порт», с запада – к производственной площадке ООО «Илимхимпром».
В 8 ч мастер дала задание звену рабочих на перемещение пачки с бревнами лиственницы длиной 6 м, находившейся в пролете козлового крана. Крановщик переместил пачку с лесом вдоль моста крана за стойки жестких опор на консоль и по команде старшего стропальщика начал опускать пачку с лесом. В этот момент труба верхнего пояса моста разрушилась в месте крепления ее к балке стоек жестких опор. Затем разрушились и нижние пояса моста.
Пачка с лесом упала на землю, торец консоли уперся в захватный механизм челюстного погрузчика. При падении моста его нижним поясом была повреждена кабина машиниста крана со стороны смотровых окон (рис. 9.1).
При расследовании были выяснены следующие факты: в ходе очередной экспертизы крана в ноябре 2008 г. недопустимых дефектов не выявлено; сведения о ремонте металлоконструкций крана с применением сварки в период с 1994 г. по апрель 2008 г. в эксплуатирующей организации отсутствуют; технологической картой допускалась перегрузка крана при перемещении груза на консолях; ограничитель грузоподъемности главного и вспомогательного подъемов в процессе эксплуатации не обслуживался; в заключениях экспертиз 2006 и 2008 гг. было рекомендовано особое внимание обращать на металлоконструкции крана и сократить на 25 % сроки между техническими обслуживаниями крана, но в эксплуатирующей организации эти предписания не выполнялись.

Рис. 9.1. Последствия аварии козлового крана в Братске:
а – вид крана после аварии: 1 – места разрушений; 2 – жесткие опоры; 3 – труба верхнего моста крана; б – видимая часть одной из трещин в металле секции трубы моста
Конкретными причинами аварии стали:
• наличие трещины в месте соединения секции трубы моста с балкой стоек жестких опор крана;
• некачественный ремонт металлоконструкций крана;
• неудовлетворительное экспертное обследование крана;
• перегруз крана на 28,6 % на вылете консоли;
• неисправность ограничителя грузоподъемности крана;
• допуск к работе необученного и неаттестованного обслуживающего персонала, ответственных специалистов и руководителей. Механик, инженерно-технический работник, ответственный за содержание грузоподъемных машин в исправном состоянии, допустил эксплуатацию крана с неисправным ограничителем грузоподъемности главного подъема при наличии трещины в сварном шве крепления трубы моста к балке стоек жестких опор.
Главный механик, инженерно-технический работник по надзору за безопасной работой грузоподъемных машин, не контролировал соблюдение графика технического обслуживания приборов безопасности на кране, выполнение инструкции машинистом крана, стропальщиками, а также соблюдение установленного заводом-изготовителем порядка ввода в эксплуатацию крана после завершения периода низких температур. Ведущий эксперт экспертной группы ООО «Инженерно-консультативный центр по технической безопасности и экспертизе», проводившей экспертное обследование крана в 2008 г., выдал положительное заключение экспертизы крана. Крановщик до начала работы не осмотрел металлоконструкции крана и сварные соединения; перед пуском крана в работу не проверил исправность действия прибора безопасности – ограничителя грузоподъемности; поднял груз, масса которого превысила грузоподъемность крана.
//-- Авария автомобильного крана в пос. Подкумок Ставропольского края 19 февраля 2009 г --//
Механик ДОАО «ПМК»-38 по заявке 19 февраля 2009 г. в 8 ч направил крановщика в распоряжение прораба.
В 10 ч 30 мин автокран КС-45717К-1 прибыл в пос. Подкумок для выполнения плановых работ по укреплению берега р. Подкумок. В 10 ч 45 мин к крановщику подошел водитель и попросил вытащить краном фрагмент металлолома из русла реки. Крановщик установил кран на дамбе левого берега реки. При этом правые выносные опоры крана были выдвинуты полностью и установлены на подпятники, левые – на подпятники без выдвижения. Функции стропальщика выполнял другой крановщик. В 11 ч крановщик произвел операцию по подъему фрагмента металлолома и при повороте стрелы крана влево допустил ее выход из рабочей зоны на 177 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. В момент прекращения движения стрелы кран потерял устойчивость и опрокинулся на левую сторону (рис. 9.2).
Крановщик во время падения крана находился в кабине управления. При падении крана стрелой был смертельно травмирован стропальщик.
Рис. 9.2. Последствия аварии автомобильного крана в пос. Подкумок
Причинами аварии и несчастного случая являются:
• неудовлетворительная организация производства работ кранами на опасном производственном объекте;
• допуск к работе крановщика, не обученного в качестве стропальщика для строповки груза;
• установка автокрана КС-45717К-1 на неподготовленную площадку и не на все полностью выдвинутые выносные опоры;
• превышение допустимого угла поворота стрелы в сторону кабины, выход стрелы из рабочей зоны 120 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, использование кнопки раз-блокировки ограничения поворота с грузом на крюке и длиной стрелы более 15 м;
• низкий уровень контроля со стороны должностных лиц за соблюдением работниками правил внутреннего трудового распорядка, требований должностных, производственных инструкций и инструкций по охране труда;
• самовольная установка автокрана крановщиком на месте, не предназначенном для производства работ (нарушение ППР, технологической карты), без получения задания от руководителя работ.
//-- Авария башенного крана в Нижнем Новгороде --//
//-- 25 марта 2009 г --//
Авария произошла при монтаже башенного крана КБМ-401П.
Кран устанавливали на смонтированных крановых путях длиной 18,75 м с внутренней стороны строящегося Г-образного здания. Ранее, до уровня 7-го этажа, строительно-монтажные работы велись с применением другого башенного крана. В связи со сменой подрядной организации использовавшийся кран был демонтирован – и в соответствии с вновь разработанным проектом производился монтаж крана КБМ-401П для дальнейшего возведения 17-этажного здания по пр. Ленина (между домами 69 и 67). Направление оси кранового пути – с юго-востока на северо-запад; во время монтажа поворотная платформа крана ориентирована подвесом стрелы на северо-запад, в направлении жилого дома 65/1 по пр. Ленина. Расстояние от оси поворота крана до границ указанного жилого дома – 45 м, до ограждения строительной площадки (по направлению к жилому дому).
25 марта 2009 г. по заданию технического директора работники ООО «ЕФТО» (ведущий инженер по охране труда и надзору, бригадир монтажников, электрослесарь и 4 слесаря-монтажника) вели монтаж башенного крана. Во время подъема башни (в 14 ч 15 мин) она внезапно упала вперед с деформацией 8-й секции и отрывом фланцев телескопических подкосов. При падении верхняя часть крана (оголовок, верхние секции башни, пята, стрелы) упала на 5-й этаж жилого дома. В результате полностью разрушилась крайняя секция 5-го этажа в торце дома и обрушились перекрытия 4-го этажа жилого дома.
Вследствие разрушения квартир, расположенных на 4-м – 5-м этажах 7-го подъезда, две жительницы дома получили повреждения, не совместимые с жизнью, еще одна жительница дома получила тяжелую травму. Авария – падение башни крана в ходе монтажных работ – произошла из-за множества нарушений, допущенных работниками ООО «ЕФТО» при монтаже: направляющие ролики не были приведены в монтажное положение, зазоры между башней и верхним и нижним поясами роликов превышали норму, что давало башне возможность перемещаться относительно портала в поперечном направлении.
При подъеме башни под воздействием дополнительного момента, создаваемого подвешенной стрелой, с учетом ветровой нагрузки (скорость ветра у земли была 11–13 м/с; высота крана в смонтированном состоянии – более 60 м) произошел перекос башни, а далее в результате «соскока» основания башни возникли колебания башни с максимальной амплитудой и потерей устойчивости. В ходе расследования установлено:
• направляющие ролики на портале не переведены в монтажное положение;
• грузовой лебедкой при выдвижении башни управляли с помощью самодельного пульта, конструкция которого не соответствовала монтажному пульту завода-изготовителя;
• при выдвижении башни, в нарушение инструкции по монтажу, на монтажной площадке крана (на портале) находились работники предприятия;
• монтаж крана производился при скорости ветра, превышающей максимально допустимое значение (6 м/с);
• в нарушение инструкции по монтажу нижняя обойма стрелового полиспаста с монтажным подкосом не была подсоединена нижней оттяжкой;
• во время выполнения монтажных работ отсутствовал ответственный за монтаж технический директор;
• при монтаже на кране отсутствовал предусмотренный заводом-изготовителем конечный выключатель КУ-701 ограничения выдвижения башни, предохраняющий аварийный выход нижней секции и монтажной люльки из нижнего пояса направляющих роликов.
Ответственный по надзору ведущий инженер не проконтролировал выполнение инструкции для слесарей-монтажников в части применения работающими правильных приемов работы, а также не принял меры к предупреждению работы с опасными нарушениями правил безопасности и инструкции. Генеральный директор ООО «ЕФТО» не обеспечил внутренний контроль соблюдения требований промышленной безопасности.
Причинами аварии крана являются:
• нарушение инструкции по монтажу крана и требований безопасности, изложенных в нормативных документах Ростехнадзора;
• неисправность кранового оборудования и приборов безопасности;
• неудовлетворительный производственный контроль за выполнением требований безопасности при монтаже крана.
//-- Аварии двух башенных кранов в Новосибирске --//
//-- 21 июля 2009 г --//
Башенный кран КБ-415-04 изготовлен ОАО «Строммашина», г. Кохма Ивановской области, в 2008 г., грузоподъемностью 12 т/1,5 т, длина стрелы 50 м. Башенный кран КБ-403Б изготовлен Карачаровским механическим заводом в 1987 г.
Место аварии башенных кранов – строительный участок в Ленинском районе г. Новосибирска по ул. Пермской и Киевской, 16/1, через дорогу от ул. Пермской, где велось строительство жилого дома переменной этажности.
Строительные площадки на ул. Пермской и Киевской прилегают к дороге вдоль ул. Пермской с противоположных сторон, имеют ограждения согласно проекту производства работ кранами и находятся на расстоянии 55 м друг от друга.
После окончания работы 21 июля 2009 г., примерно в 16 ч 30 мин, крановщик башенного крана КБ-415-04 спустился вниз, выключил рубильник и растормозил привод поворота крана.
Приблизительно в 20 ч 30 мин в результате шквалистого усиления ветра (скорость ветра достигала 32,6 м/с) на строительной площадке ООО СК «ГарантСтрой» башенный кран КБ-415-04 упал в сторону, противоположную строящемуся зданию, вдоль ул. Пермской. При падении кран разрушил кирпичную кладку балконов на уровне 3-го и 4-го этажей строящегося рядом жилого дома, а стрелой (50 м) при падении ударил по основанию стрелы башенного крана КБ-403Б, стоящего на тупиковых упорах на площадке строящегося жилого дома. В результате стрела крана КБ-403Б, скрученная и сломанная, упала вниз (оставаясь закрепленной верхней частью), а башня крана КБ-403Б сильно качнулась из-за удара по стреле. Кран начал передвигаться в сторону рядом стоящего здания, сдвинув ходовыми тележками тупиковые упоры с одной стороны по рельсовому крановому пути почти к дому; две другие тележки сошли с рельсов и завязли в грунте.
При осмотре башенных кранов после аварии было установлено, что ходовая тележка башенного крана КБ-415-04 стоит на рельсовом крановом пути из одного звена рельс Р-65 на железобетонных балках и передвижение ее ограничено безударными тупиковыми упорами УТ-2. Флюгера ходовых тележек дополнительно закреплены анкерами за фундаментные блоки. Крепление корневой (нижней) секции башни крана КБ-415-04 к поворотной платформе выполнено с использованием четырех клиньев, входящих в пальцы крепления в поворотной платформе, которые на момент осмотра были оторваны со стороны дома. При этом в зеве отрыва двух пальцев имеются следы ржавчины, т. е. кран эксплуатировался с трещиной пальца, которая могла возникнуть до монтажа крана, а затем развивалась при работе крана на строительной площадке.
Причинами аварии стали:
• сильный ветер, достигавший 32,6 м/с;
• отсутствие должных мер для предупреждения угона ветром кранов, находящихся на крановых путях;
• дефект (трещина) в металле одного из пальцев крепления нижней (корневой) секции вставки башни к поворотной платформе башенного крана КБ-415-04, по-видимому, возникший в сечении пальца до монтажа крана и развивавшийся в процессе работы крана на строительной площадке;
• неудовлетворительный производственный контроль (не проверялось выполнение производственных инструкций и руководств по эксплуатации башенных кранов на опасных производственных объектах) крановщиками.
//-- Падения кранов на стройках Красноярска --//
//-- в 2010–2011 гг --//
В Советском районе г. Красноярска 26 марта 2010 г. на перекрестке ул. 9 Мая и Водопьянова упал башенный кран, использовавшийся ООО ПСК «Омега» при строительстве жилого дома. Башенный кран рухнул на автомобильную пробку (рис. 9.3). Он «покрыл» 9 автомобилей. Пострадало 7 человек. Из под крана первоначально освободили две машины; позднее, распилив на куски стрелку крана, освободили еще семь машин.
По уточненным данным, пострадало 6 человек (2 из них в тяжелой степени): 5 пострадавших – это водители легковых автомобилей, 1 – крановщик. Он находился в кабине крана, его зажало металлическими конструкциями. С множественными переломами и черепно-мозговой травмой его с признаками жизни передали экипажу скорой помощи. Помято 9 автомобилей. На месте аварии работали пожарные и спасательные подразделения МЧС.
В микрорайоне Покровский г. Красноярска 10 марта 2011 г. рухнул башенный кран (рис. 9.4).
Башенный кран 1984 г. выпуска российского производства БК-403А во время испытаний упал на строительный вагончик для оборудования и КАМАЗ, груженный бетонными плитами. Водитель КА-МАЗа не пострадал, в вагончике людей не было.
Рис. 9.3. Обрушение крана в г. Красноярске 26 марта 2010 г.
Рис. 9.4. Обрушение крана в г. Красноярске 10.03.2011 г.
Упавший строительный кран должен был пройти лицензирование в Ростехнадзоре. Ранее проверка ведомства выявила ошибки, а утром 10 марта два сотрудника монтажной организации и крановщица строительной компании осуществляли пусконаладочные работы.
На момент падения в кабине крана находилась крановщица, а на крановой площадке, расположенной рядом с кабиной, двое монтажников. Все они погибли.
Возбуждено уголовное дело по ч. 3 ст. 216 УК РФ «Нарушение правил безопасности при ведении горных, строительных или иных работ, повлекшее по неосторожности смерть двух или более лиц». Кран принадлежит строительной фирме «Авангард», которая выступает субподрядчиком. Подрядчиком стройки является строительная компания «ДСК-2».
В Кежемском районе Красноярского края на строительном объекте Богучанской ГЭС из-за падения башенного крана три человека погибли, трое госпитализированы.
Об этом сообщила РИА «Новости» пресс-секретарь агентства ГО и ЧС администрации края Елена Степаненко: «На строительстве Богучанской ГЭС в 15 ч 45 мин по местному времени из-за сильного порыва ветра упал башенный кран».
Анализ рассмотренных здесь и многочисленных примеров по другим источникам информации показывает, что аварии кранов чаще всего являются следствием неудовлетворительного обслуживания, включая предписанные профилактические и ремонтные работы с разборкой и диагностированием состояния узлов конструкций.
10. Техногенные катастрофы
Техногенные катастрофы – это катастрофы, спровоцированные человеческой деятельностью.
Основными причинами, вызывающими аварии и катастрофы техногенного характера, являются:
1. Диспропорция между уровнем развития фундаментальной науки в познании строения атомного ядра, космического пространства, подземных и морских глубин и возможностями инженерно-технической реализации научных знаний.
2. Непропорциональное развитие технологической, организационно-технической сферы наукоемких производств и системы мониторинга и контроля, обеспечивающих безопасность производств и нормальную жизнедеятельность человека.
3. Недостаточность уровня познания природы и роли человека в среде обитания. Человек и природа должны быть гармонизированы. Человек – дитя природы, и поэтому он должен к ней относиться с любовью: ведь на нем лежит ответственность за ее сохранение и позитивное развитие.
4. Конкретные негативные последствия человеческой деятельности:
• недостаточный уровень компетенции и ответственности чиновников всех рангов (от руководителей страны до руководителей потенциально опасных производств) за судьбу нашей планеты;
• недостаточность и несогласованность в осуществлении мер по предотвращению аварий и катастроф, уменьшению возможных людских потерь и материального ущерба;
• размещение вредных производств и потенциально опасных объектов в непосредственной близости от жилых зон и систем их жизнеобеспечения;
• низкий уровень технологической надежности систем обеспечения безопасности в промышленности, на транспорте, в энергетике, сельском хозяйстве, а также систем управления;
• увеличение масштабов использования взрыво-, пожаро-, химически, радиационно и биологически опасных веществ и технологий;
• слабый контроль за состоянием потенциально опасных производств и объектов;
• износ технологического оборудования, транспортных средств и основных производственных фондов, достигающий в некоторых отраслях промышленности 90 % и более;
• необеспеченность производств коллективными и индивидуальными средствами защиты для персонала объектов экономики и населения;
• отсутствие необходимого количества локальных систем оповещения об авариях на потенциально опасных объектах.
10.1. Типы и примеры крупных техногенных аварий
В документации ООН и Международного центра исследований эпидемии катастроф техногенные катастрофы обычно разделяют на три основных типа: «индустриальные» (химическое заражение, взрывы, радиационное заражение, разрушения, вызванные иными причинами); «транспортные» (аварии в воздухе, на море, железных дорогах и пр.) и «смешанные» (происходят на иных объектах) [59].
Так, за период с 1901 по 2007 г. в мире произошло более тысячи индустриальных катастроф. В их результате пострадало около 4,5 млн человек, примерно 49 тыс. – погибли. Общий ущерб от этого типа техногенных катастроф оценивается в 225 млрд долл. Наиболее часто такого рода катаклизмы происходили в Азии (1 651 случай), в Европе (199) и на Американском (177) континенте.
За тот же период в мире были зафиксированы 4 102 транспортные катастрофы. Они затронули жизни около 110 тыс. человек. Совокупный прямой ущерб оценивается в 58 млрд долл.
За 106 лет было зафиксировано 1 085 «смешанных катастроф». Чаще всего они происходили в Азии (523) и Америке (220). В результате их пострадало 3,1 млн человек, около 59 тыс. погибли. Ущерб оценивается в 4,2 млрд долл.
По данным Международного центра исследований эпидемии катастроф, уровень смертности в результате техногенных катастроф, произошедших за период с 1994 по 2007 гг. в индустриально развитых странах, составляет 0,8 погибших на 1 млн жителей, для менее развитых стран он в четыре раза выше – 3,2 смертельных случая на 1 млн человек.
В 2006 г. наиболее часто происходили аварии на морском транспорте (53 случая), пассажирских кораблях (43), крупные пожары и взрывы (42), аварии на промышленных предприятиях (21), авиационные катастрофы (18).
//-- Куреневская трагедия 13 марта 1961 г. в Киеве --//
Дамба, перекрывающая Бабий Яр, куда 10 лет сливались сточные воды с Петровских кирпичных заводов (пульпа), начала разрушаться 13 марта 1961 г. в 6 ч 45 мин, а через 3,5 ч ее прорвало. Сначала вода, а после 14-метровая волна пульпы со скоростью около 60–70 км/ч хлынула на Куреневку, снося здания, людей, автомобили [60].
Высота вала в районе ул. Фрунзе уменьшилась вдвое, ул. Телиги превратилась в бурлящую реку, трамвайное депо имени Красина – в озеро грязи. Стадион «Спартак» был настолько затоплен пульпой, что его высокая ограда едва виднелась (рис. 10.1).
Рис. 10.1. Зона затопления пульпой Куреневки. На переднем плане – территория стадиона «Спартак», далее – здания по ул. Фрунзе и территория депо имени Красина
На площади около 30 га было уничтожено все живое. По официальным данным, Куреневская трагедия оборвала жизни 147 человек, по неофициальным – 1,5–2,0 тыс.
Первый шаг к катастрофе Киев сделал 28 марта 1950 г., когда исполком Киевского горсовета принял решение № 582, утверждавшее проект и порядок организации гидроотвалов в отроги Бабьего Яра.
Как вспоминают очевидцы, селевой поток не перехлестнул через дамбу, а пробил ее у самого основания и снес. Грязная вода и около 700 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
мокрого грунта сползли по оврагу вниз и покатились к ул. Фрунзе. Ширина потока была невелика – всего около 20 м, зато высота – 14 м.
Этого с лихвой хватило, чтобы разбить 34 одноэтажных деревянных дома, 5 двухэтажных и 2 общежития барачного типа (рис. 10.2, 10.3), а также перевернуть автобус и троллейбус, разрушить трамвайное депо, снести часть стадиона «Спартак» и покрыть 25 га площади трехметровым слоем твердеющей пульпы. К 10 ч вода перестала течь.
Рис. 10.2. Детский сад и частные дома
Около двух тысяч погибших… Только через 40 лет, в годовщину трагедии, украинские газеты назвали эту цифру. Впрочем, киевляне каким-то образом знали о ней почти с самого начала. Несмотря на то, что тогда, в 1961-м, Украинским КГБ была проведена «блестящая» спецоперация по замалчиванию катастрофы.
Во избежание политической окраски власти делали все возможное, чтобы скрыть масштабы трагедии. Были запрещены гражданские панихиды. Хоронили погибших на разных кладбищах, в том числе и закрытых. Запрещалось устанавливать таблички с четкой датой смерти, да и определить, кого хоронят, было невозможно.
Рис. 10.3. Путь пульпы мимо Кирилловской церкви
Расследование проходило в строгой тайне, осудили шестерых «стрелочников». Никто из городских чиновников на скамью подсудимых не сел. Председатель Киевского горисполкома Алексей Давыдов через два года умер (ходили слухи, что он застрелился).
//-- Авария грузового поезда близ Ярославля 1 февраля 1988 г --//
В результате аварии грузового поезда на перегоне Приволжье – Филино близ Ярославля 1 февраля 1988 г. с рельсов сошли 7 вагонов, в том числе 3 цистерны с гептилом – высокотоксичным веществом. Зараженный гептилом грунт был захоронен в могильнике в двух километрах юго-западнее с. Троицкое. По сей день на месте захоронения гептила не растет трава и нередко случается обнаружить мертвых грызунов и лосей, облысевших лисиц и зайцев.
//-- Взрыв резервуара для хранения метилизоционата в Бхопале 3 декабря 1984 г --//
Крупнейшая в истории человечества техногенная катастрофа произошла на предприятии по производству пестицидов корпорации «Юнион Карбайд». Произошел выброс около 40 т высокотоксичного газа метилизоцианата (МИЦ). Из-за сбоя в системах безопасности территория площадью около 40 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
с населением более полумиллиона человек была быстро охвачена плотным облаком ядовитого газа. По официальным данным, в результате прямого воздействия газа погибло более 500 человек, приблизительно 6 000 получили серьезное химическое поражение, 2 000 из них умерло в течение следующих нескольких недель, около 10 тыс. человек нуждались в различных формах лечения. В табл. 10.1 приведено количество жертв катастрофы по различным данным в зависимости от периода аварии [61].
Город Бхопал – столица крупнейшего шт. Индии Мадхья-Прадеш.
В 1984 г. в Бхопале проживало почти 900 тыс. человек. Приблизительно 53 % населения были индусами, 45 % – мусульманами. Ежемесячный доход 80 % населения был ниже 6 долл. в месяц, что составляло половину прожиточного минимума. Безработица охватила 65 % мужчин и 95 % женщин; 40 % мужчин и 65 % женщин были неграмотны. Только треть населения города жила в постоянных жилищах.
Таблица 10.1
Число жертв катастрофы, тыс. чел.

За пару часов до катастрофы ничего не предвещало беды.
• 23 ч – дежурный оператор заметил на пульте необычное повышение давления в цистерне № 610;
• 0 ч 15 мин – в диспетчерскую доложили, что в цеху откуда-то подтекает МИЦ. Такое случалось и раньше;
• 0 ч 18 мин – давление увеличилось в два раза, оператор побежал в цех и увидел, как бетонное основание цистерны, в которой находилось 42 т МИЦ, что ровно в 42 раза превышало разрешенную международным стандартом норму хранения, разрушается. Запустить холодильник для охлаждения МИЦ и недопускания цепной реакции не получилось, так как он был давно заблокирован ради экономии энергии и фреона. Сжечь газ в факеле тоже не удалось. В результате все штатные средства по исключению аварии были исчерпаны;
• 0 ч 35 мин – попытки остудить цистерну водой из шлангов не помогли, в загазованном помещении стали гибнуть рабочие;
• 1 ч – давление вышибло предохранительный клапан – и 42 т МИЦ с примесями фосгена и монометиламина устремились наружу. Оставшиеся в живых рабочие включают сирену и покидают завод в надежде спастись.
Причины аварии. Были выдвинуты две версии, объясняющие причины аварии.
Версия 1. Авария была связана с попаданием в резервуар хранения МИЦ промывной воды. Эта версия была оценена специалистами, знакомыми с заводской технологией, как малоправдоподобная.
По утверждениям работающего в ту ночь диспетчерского персонала, около 23 ч 30 мин на площадке хранения МИЦ произошла небольшая утечка химического реагента. В это время в диспетчерской оператор установки наблюдал внезапное повышение давления в одном из резервуаров. В течение нескольких минут индикатор на приборе зашкаливал. В 0 ч 45 мин аварийный клапан на резервуаре был прорван – и пары метилизоцианата вышли через вентиляционную линию высотой более 30 м.
Версию 1 настойчиво поддерживали и власти шт. Мадхья-Прадеш, и индийское правительство, и лидеры профсоюзов, возлагая основную вину за случившееся на корпорацию «Юнион Карбайд». По их мнению, компания, учитывая особую опасность взаимодействия МИЦ с водой, обязана была предусмотреть несовместимость систем подачи азота и промывной воды.
Версия 2. Эксперты американской корпорации «Юнион Кар-байд» также сначала решили проверить роль в происшедшем промывной воды. Они подсчитали, что авария стала результатом введения в резервуар хранения МИЦ более 1 т воды. Эксперты провели около 500 экспериментов на заводском оборудовании и удостоверились, что вода из линии по промывке фильтров не могла через систему технологических магистралей попасть в аварийную емкость. Для этого ей необходимо было бы пройти несколько закрытых задвижек, наполнить довольно длинную систему магистралей и только тогда попасть в резервуар.
Кроме того, эксперты «Юнион Карбайд» обратили внимание на то, что в 1984 г. вся рабочая сила на предприятии была индийской, что индийские рабочие имели десятилетний опыт работы с метилизоцианатом, а все работы проводились согласно технологическим стандартам. Тогда и появилась версия о том, что вода в резервуар попала умышленно.
По версии экспертов, в период смены персонала один из обиженных на администрацию предприятия операторов проник на площадку хранения МИЦ, открутил датчик давления на резервуаре, присоединил брандспойт и подал воду. На все эти действия ему потребовалось не более 5 мин. Это привело к бурной экзотермической реакции и повышению давления в аварийном резервуаре. Тогда, как установлено, по решению руководителя смены операторы попытались слить из резервуара около 1 т МИЦ, но это не привело к улучшению обстановки. Испугавшись, что они могли усугубить ситуацию, персонал смены исправил записи в рабочих журналах, чтобы замаскировать свою причастность к этим действиям.
Из опросов работников завода эксперты узнали, что незначительные случаи саботажа бывали здесь и раньше. Отмечались они и на других индустриальных предприятиях корпорации. Поэтому выводы комиссии были однозначны: трагедия произошла в результате саботажа.
Таким образом, каждая из комиссий увидела на аварийном объекте то, что она хотела увидеть.
Разными комиссиями был зафиксирован ряд объективных факторов, приведших к катастрофическим последствиям аварии. Их анализ позволил сформулировать семь главных причин случившегося.
1. Условия хранения метилизоцианата. На заводе были запасены большие объемы метилизоцианата. Согласно техническому руководству «Юнион Карбайд» максимальный предел заполнения резервуаров не должен был превышать 50 %, фактически был 70 %. Второй резервуар содержал приблизительно 20 т МИЦ. Третий, который должен был оставаться пустым на случай аварийной ситуации, также оказался немного заполненным.
Итак, прямой причиной аварии стало долгосрочное хранение на предприятии больших количеств МИЦ. Она не произошла бы, если бы этот химикат в двух основных резервуарах был полностью переработан в пестицид, до того как предприятие было закрыто на ремонт.
2. Отсутствие реагирования на предыдущие инциденты и предупреждения профсоюзов. Авария 2–3 декабря 1984 г. была не первой на заводе в Бхопале. Только в период между 1981 и 1984 гг. на предприятии произошло, по крайней мере, пять химических инцидентов. Начиная с 1976 г. заводской профсоюз неоднократно подавал жалобу руководству «Юнион Карбайд» и властям шт. Мадхья-Прадеш относительно состояния систем безопасности на предприятии. Но несмотря на все это, для предупреждения потенциальных аварий ничего сделано не было.
3. Неисправность систем безопасности. Для предотвращения и нейтрализации выбросов МИЦ на предприятии имелись четыре главных системы безопасности: 1) устройство охлаждения резервуара, содержащее 30 т фреона; 2) блок с каустической содой на вентиляционной системе для нейтрализации токсичных газов в случае их выброса; 3) башня дожигания вышедших из резервуаров хранения паров МИЦ; 4) система водного орошения для осаждения выброшенных паров.
Во время аварии три из четырех систем не работали. Устройство охлаждения было отключено с июня 1984 г. Оно было выведено из эксплуатации в целях экономии средств, а высвобожденный фреон использовался на другом участке завода. Блок нейтрализации был выключен в октябре 1984 г., так как руководство предприятия посчитало, что в нем не было необходимости в период, когда МИЦ не производился, а только хранился. Башня сжигания паров также была выведена из эксплуатации в середине октября. Канал отведения паров от емкости хранения к башне был удален для ремонта, поэтому в ночь аварии выходящий газ не мог быть направлен к месту его сжигания. Единственной штатно сработавшей системой безопасности была система водного орошения. Но, не имея достаточного давления, чтобы достичь требуемой высоты, поставленная водяная завеса была бесполезна.
4. Неадекватное обслуживание оборудования. По сообщениям рабочих, протекающие клапаны и работающие со сбоями датчики были обычным явлением на заводе. Неисправные датчики не дали возможности операторам установки вовремя понять, какие процессы происходили в аварийнои резервуаре. В частности, индикатор давления, температурный датчик и индикатор уровня МИЦ в резервуаре хранения работали со сбоями уже больше года.
5. Неукомплектованность персоналом. Во время аварии завод, включая участок хранения МИЦ, работал с сокращенными трудовыми ресурсами. В течение 1982–1983 гг. в Индии стояла засуха, которая привела к уменьшению использования пестицидов сельскохозяйственными предприятиями. Завод нес убытки. Для уменьшения издержек некоторые рабочие были временно уволены, а оставшиеся 150 постоянных сотрудников были распределены по всему заводу. На производстве МИЦ рабочая смена операторов была уменьшена с 12 до 6 человек, а бригада обслуживания – с 6 до 2.
6. Слабое обучение персонала. Во время открытия производства МИЦ 25 работников были посланы в Соединенные Штаты для обучения, но к 1984 г. лишь немногие из них остались на предприятии.
7. Трудовые конфликты и споры в сфере управления. Нормальной работе завода по производству пестицидов мешали трудовые споры как внутри предприятия, так и между управлениями индийского филиала корпорации. По законодательству Индии, на предприятиях могло быть несколько союзов, представляющих работников. Руководство завода при заключении рабочих контрактов, умело использовало конкуренцию между профсоюзами в свою пользу.
Судебный приговор виновникам аварии. Судебный процесс по делу о Бхопальской катастрофе начался спустя почти два года после аварии. Индийские следователи предъявили обвинения в преступной халатности, повлекшей гибель людей, двадцати подсудимым – как руководителям индийского представительства «Юнион Карбайд», так и топ-менеджерам головного отделения компании. Однако за 23 года, в течение которых продолжался процесс, формулировка успела смягчиться, а мера пресечения – снизиться. Да и количество фигурантов дела превратилось в 7.
В 1996 г. Верховный суд Индии изменил статью на «Преступную халатность», которая предусматривает максимальное наказание в виде 2 лет лишения свободы.
Сама американская компания, которая в 1999 г. вошла в состав Dow Chemical, также не считает себя ответственной за катастрофу.
//-- Катастрофа в г. Айка 4 октября 2010 г --//
На венгерском заводе по производству глинозема в г. Айка 4 октября 2010 г. произошел взрыв, в результате которого было повреждено хранилище с крайне ядовитым веществом – «красным шламом» [17].
По предварительным оценкам девять человек погибли, 150 получили ожоги кожи различной степени тяжести. Семь человек объявлены пропавшими без вести. Была проведена эвакуация жителей нескольких затопленных деревень, расположенных близ завода. Существует угроза попадания ядохимикатов в р. Дунай. Это происшествие объявлено крупнейшей техногенной катастрофой, произошедшей в Венгрии.
В районе аварии находится крупное бокситное месторождение. Бокситы перерабатывались на заводе по производству глинозема в г. Айка, отходы которого долгое время сливались в специальный отстойник.
По предварительным оценкам из емкости вытекло по меньшей мере 700 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
ядовитых отходов производства. Жидкость красного цвета затопила близлежащие деревни и железнодорожные пути (рис. 10.4).
Рис. 10.4. Спутниковая фотография разлива
Красный шлам – это нерастворимый осадок, который образуется в результате производства глинозема. Он содержит щелочь и тяжелые металлы и представляет угрозу как для окружающей среды, так и для организма человека: при попадании на кожу начинает ее разъедать.
По химическому составу красный шлам на 50 % состоит из окиси железа Fe -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
O -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, на 15 % – из оксида алюминия Al -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
O -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, остальное – вода с небольшими добавками других химикатов. На первый взгляд, ничего взрывоопасного в нем не содержится, поскольку окислы металлов не являются взрывоопасными, да и никому бы в голову не пришло хранить такое количество взрывоопасного материала.
Однако если в резервуаре находилось небольшое количество чистого алюминия (а на алюминиевом заводе это не исключено), то возможно прохождение реакции, приводящей к взрыву.
Россия и страны ближнего зарубежья имеют большое количество шламонакопителей. Именно они могут быть очагами катастроф, подобных произошедшей в Венгрии. Красноярский край, включая г. Красноярск, один из ведущих в РФ по количеству шламонакопителей.
В Красноярском крае на предприятиях – основных производителях промышленных отходов – накоплено более 250 млн т отходов. Наиболее крупными отходообразующими предприятиями являются предприятия электроэнергетики (Березовская ГРЭС-1, Назаровская ГРЭС, Красноярская ТЭЦ-1), ОАО «Ачинский глиноземный комбинат», предприятия лесопереработки, горнодобывающие предприятия. В крае находится 1 191 крупный объект размещения промышленных отходов, в том числе 24 шламохранилища, 9 хвостохранилищ.
10.2. Нефтяные аварии на воде
Ежегодно в воду попадает почти 1,5 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
нефти и нефтепродуктов (ННП), около 45 % утечек имеют естественные причины (например, нефть из подводных пластов самопроизвольно изливается в море). Примерно 5 % нефти попадает в моря, океаны и озера в результате процесса добычи и производства. Транспортные аварии (танкеры, нефтепроводы и пр.) обеспечивают 22 % подобных разливов. Остальная нефть попадает в воду в результате сотен и тысяч мелких аварий и утечек, которые зачастую не замечаются прессой, властями и правоохранительными органами: их причиной может быть, например, протекающий бензобак на катере или неадекватно работающие очистные сооружения.
Наибольшее количество аварий происходило в Мексиканском заливе, вблизи Северо-Восточного побережья США, в Средиземном море, в Персидском заливе и в Северном море.
//-- Экологические последствия и методы ликвидации разливов нефти --//
Экологические последствия разливов нефти. Носят трудно-учитываемый характер, поскольку нефтяное загрязнение нарушает многие естественные процессы и взаимосвязи, существенно изменяет условия обитания всех видов живых организмов и накапливается в биомассе. Нефть является продуктом длительного распада и очень быстро покрывает поверхность вод плотным слоем нефтяной пленки, которая препятствует доступу воздуха и света.
Если в воде оказалась одна тонна нефти, образуется нефтяное пятно площадью до 12 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Дальнейшие изменения происходят под воздействием ветра, волн и погоды. Обычно пятно дрейфует по воле ветра, постепенно распадаясь на более мелкие пятна, которые способны удаляться на значительные расстояния от места разлива.
Разлив нефтепродуктов тяжелее всего бьет по организмам, обитающим в прибрежной зоне.
Птицы, которые большую часть жизни проводят на воде, наиболее уязвимы к разливам нефти на поверхности водоемов. Внешнее загрязнение нефтью разрушает оперение, спутывает перья, вызывает раздражение глаз.
Разливы нефти приводят к гибели морских млекопитающих. Морские выдры, полярные медведи, тюлени, новорожденные морские котики погибают наиболее часто. Нефть, влияя на жировой слой тюлений и китообразных, усиливает расход тепла. Кроме того, нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию.
Методы ликвидации аварийных разливов нефти. Разливы нефти и нефтепродуктов классифицируются как чрезвычайные ситуации и ликвидируются в соответствии с законодательством Российской Федерации.
Согласно Постановлению Правительства РФ от 21 августа 2000 г. (в редакции от 15 апреля 2002 г.) «О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов», в зависимости от объема и площади разлива нефти и нефтепродуктов на местности, во внутренних пресноводных водоемах, выделяются чрезвычайные ситуации пяти категорий:
• локального значения;
• муниципального значения;
• территориального значения;
• регионального значения;
• федерального значения.
Основными средствами локализации разливов нефти и нефтепродуктов в акваториях являются боновые заграждения. Главная функция этих заграждений – предотвращение растекания нефти на водной поверхности.
При разливах ННП в акваториях рек, где локализация бонами из-за значительного течения затруднена или вообще невозможна, рекомендуется сдерживать и изменять направление движения нефтяного пятна судами-экранами, струями воды из пожарных стволов катеров, буксиров и стоящих в порту судов.
Методы ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов подразделяются на механический, термический, физико-химический и биологический. Одним из главных методов ликвидации разлива ННП является механический сбор нефти.
Термический метод, основанный на выжигании слоя нефти, применяется при достаточной толщине слоя и непосредственно после загрязнения, до образования эмульсий с водой.
Биологический метод используется после применения механического и физико-химического методов при толщине пленки не менее 0,1 мм.
//-- Примеры крупнейших в мире разливов нефти --//
Авария супертанкера «Торри-Каньон» [62]. Особенно ужасным за всю историю судоходства был 1967 г. – в различных районах океана погибло 337 судов общим водоизмещением 832,8 т. Пятнадцать из них исчезли бесследно. Гибель большинства остальных произошла вследствие поступления воды в отсеки, столкновений, пожара на борту, посадки на мель или риф.
«Торри-Каньон» был одним из самых больших в мире судов (длиной 296,8 м). Его корпус представлял собой множество плавающих цистерн для нефти, к которому как некий привесок была добавлена надстройка, а где-то глубоко внутри спрятаны две паровые турбины общей мощностью 25 270 л.с. Экипаж насчитывал 36 человек. Танкер вмещал 117 тыс т нефти, собственные топливные цистерны – 12,3 тыс. т жидкого топлива.
Танкер на полной скорости 18 марта 1967 г. налетел на рифы «Семь Камней» в архипелаге о. Силли, у южной оконечности Великобритании. За несколько дней более 110 т сырой нефти, находящейся в танках судна, распространилось по поверхности океана. Против этого гигантского «черного моря» были использованы самые различные средства борьбы: бомбардировка с самолетов ВВС Объединенного Королевства обломков судна, а также разбрасывание английскими судами моющих средств (15 тыс. т), воздействие которых на фауну оказалось более губительным, чем самой нефти. Размер убытков оказался значительным: сообщество устриц уничтожено; морское дно, богатое ракообразными, стерилизовано; пелагические яйца «сардинки» убиты на больших площадях; катастрофически уменьшилась численность многих морских птиц, в том числе таких редких как тупик.
Крушение танкера «Амоко Кадис» у Атлантического побережья Франции в 1978 г. Тогда в 100 км от п-ва Бретань разбился о скалы американский танкер – и в воду вылилось 223 тыс. т нефти, образовав пятно размером в 2 000 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Нефть распространилась также на 360 км побережья Франции. По мнению некоторых ученых, экологическое равновесие в этом регионе не восстановилось до сих пор.
Столкновение танкеров Atlantic Empress и Aegean Captain в 1979 г. в Карибском море. В результате аварии в море попало почти 290 тыс. т нефти. Один из танкеров затонул. Катастрофа произошла в открытом море.
Крушение судна «Юркиола» в заливе Коронь у берегов Испании в конце 1980-х гг. Около 5 млн т нефти ежегодно попадает в море при авариях, а чаще всего сбрасывается сознательно (это соответствует нефти примерно 50 танкеров «Торри-Каньон»). Около 500 подобных печальных случаев имело место между 1960 и 1970 г. Можно без труда представить себе, какой риск связан с плаванием супертанкеров, которые загружают в танки до 400 тыс. т нефти.
Пожар на танкере Castillo de Bellver в 1983 г. Танкер, находившийся примерно в 100 км от г. Кейптаун (ЮАР), загорелся и в результате пожара буквально развалился пополам. В Индийский океан вылилось более 250 тыс. т нефти. Течение унесло нефтяную пленку в океан, побережье ЮАР не пострадало.
Крушение танкера «Находка» в январе 1997 г. Российское судно «Находка» затонуло на пути из Китая на Камчатку. Из его резервуаров в Японское море вылилось около 19 тыс. т нефти, образовав 50-километровое пятно.
Утечка нефти с грузового судна «Паллас» в начале ноября 1998 г. Под флагом Либерии, держа курс к датским берегам, судно село на мель в Северном море. При этом образовался разлив 20 т тяжелой нефти вдоль побережий Голландии, Германии и Дании. Утечка нефти вызвала пожар, в результате которого погибло свыше тысячи морских птиц и более 12 тыс. получили повреждения. Пламя полыхало несколько дней.
Разлив нефти в Бразилии в январе 2000 г. В воды бухты Гуанабара, на берегу которой расположен Рио-де-Жанейро, из трубопровода компании «Петробраз» попало свыше 1,3 млн л нефти, что привело к крупнейшей за всю историю мегаполиса экологической катастрофе.
Авария на танкере «Престиж» в ноябре 2002 г. в Бискайском заливе. Это была самая крупная экологическая катастрофа в истории Испании (рис. 10.5–10.7). С помощью буксиров судно удалось отвести на 95 морских миль от побережья. По разным источникам, в море вылилось 80–90 тыс. т нефти. Стоимость ликвидации последствий аварии составила 2,5 млн евро. В результате Франция и Испания запретили входить в свои воды танкерам, не обладающим двойным корпусом.
Рис. 10.5. Танкер «Престиж», терпящий бедствие у берегов Испании
Авария на танкере на Филиппинах в августе 2006 г. Тогда оказались загрязнены 300 км побережья в двух провинциях страны, 500 га мангровых лесов и 60 га плантаций водорослей. Пострадал и морской резерват Таклонг, на территории которого обитали 29 видов кораллов и 144 вида рыб. В результате разлива мазута пострадали около 3 тыс. филиппинских семей.
Рис. 10.6. Вытекающее из резервуаров танкера «Престиж» дизельное топливо
Рис. 10.7. Транспортировка судна «Престиж» с помощью буксиров
Крушение судов в Керченском проливе 11 ноября 2007 г. Шторм стал причиной беспрецедентного чрезвычайного происшествия в Азовском и Черном морях: за один день затонули четыре судна, еще шесть сели на мель, получили повреждения два танкера. Из разломившегося танкера «Волгонефть-139» в море вылилось более 2 тыс. т мазута, на затонувших сухогрузах находилось около 7 тыс. т серы (рис. 10.8–10.10). Росприроднадзор оценил экологический ущерб, причиненный в результате крушения нескольких судов в Керченском проливе, в 6,5 млрд руб. Ущерб только от гибели птицы и рыбы в Керченском проливе оценивался приблизительно в 4 млрд руб.

Рис. 10.8.Разлив мазута в Керченском проливе
Рис. 10.9. Съемка из космоса места разлива в Керченском проливе

Рис. 10.10. Борьба с разливом в Керченском проливе
Крушение супертанкера «Эксон Вальдез» 24 марта 1989 г. Супертанкер налетел на риф в проливе Принца Уильяма, возле Аляски. После катастрофы, которая, как заверяли нефтяные короли, никогда не случится, в чистые прибрежные воды вылилось более 10 млн галлонов сырой нефти.
Эскимосы Аляски строго соблюдают обычаи и верования своих отцов и дедов. Одно из наиболее почитаемых ими божеств – богиня моря Седна. Она заботится о том, чтобы в океане всегда было изобилие тюленей и рыбы: охота и рыболовство – основа жизни эскимосов. Согласно легендам, богиня Седна не любит людей, загрязняющих отходами своей жизнедеятельности природу.
Правительственное законодательство Аляски по охране окружающей среды ушло далеко вперед по сравнению с другими штатами Америки. Оно направлено на то, чтобы сохранить чистоту и красоту проливов, озер и морских путей. Но в 1989 г. Седна получила самый страшный удар от человека – танкер «Эксон Вальдез» сел на риф в одном из самых чистых проливов мира.
Открытие нефтяных месторождений на Аляске в 1968 г. стало для местных жителей, получавших доходы до сих пор только от рыболовства, охоты и туризма, истинным «божьим даром».
Доходные статьи от нефти снизили налоги штата. Население получило возможность зарабатывать неплохие деньги. «Черное золото» полилось в огромные трюмы супертанкеров. Но вместе с нефтью стал изменяться и патриархальный образ жизни, который складывался у местных жителей и эскимосов.
Взрыв деловой активности привел к резкому увеличению судоходства в проливе Принца Уильяма. Многолетние споры о том, как выгоднее перебрасывать нефть за 3 000 миль и более к жаждущим рынкам, завершились.
Изучив всевозможные варианты, включая строительство нефтепровода через Канаду до Калифорнии и Среднего Запада, нефтедобывающие компании отдали предпочтение супертанкерам.
Для осуществления общего замысла компании Аляски и федеральное правительство построили нефтепровод, соединивший нефтепромысел в зоне вечной мерзлоты с портом Вальдез, где могли швартоваться супертанкеры.
Гигантские супертанкеры загружаются сырой нефтью и перевозят ее в порты Техаса и Калифорнии для очистки.
«Эксон Вальдез» 23 марта к концу дня принял в танки 1 млн 260 тыс. баррелей нефти.
В 21 ч 10 мин капитан вышел на мостик «Эксон Вальдез», который поднимал якоря, чтобы направиться в Лонг-Бич, Калифорния, где на мощном перерабатывающем комплексе ждали прибытия груза.
Лоцман Уильям Мерфи по правилам обязан был вести корабль два часа, пока он не обогнет мелководье и подводные камни.
Корабль, превышающий по длине три футбольных поля, вышел в обратный рейс на час раньше графика. Двигатели мощностью более 35 тыс. л. с., установленные в его недрах, казалось, служили гарантией от любых возможных неприятностей.
Вскоре после 23 ч 30 мин, через несколько минут после того, как лоцман Мерфи оставил капитанский мостик и вернулся домой на портовом катере, капитан Хэзлвуд связался по радио с местной береговой охраной и сообщил, что он изменил курс корабля и направил его с выходного, забитого льдом прохода во входной, свободный ото льда канал.
Береговая охрана должна была дать Хэзлвуду разрешение на поворот во входной канал, но потеряла радарную связь с кораблем.
Между тем капитан Хэзлвуд приказал войти во входной канал.
Случилось это, когда корабль достиг навигационной точки возле острова, расположенного в трех милях севернее острых подводных скал.
Когда произошла катастрофа, капитан находился в своей каюте, заполняя документацию.
«Эксон Вальдез» отклонился от курса, по которому ему следовало идти, более чем на милю.
Услышав сообщение помощника «Мы терпим бедствие!», Хэзлвуд бросился на капитанский мостик и мгновенно понял, что корабль сел на риф и опасно раскачивается, словно огромные качели, уравновешенные в центре. Прежде всего он убедился, что самостоятельно с рифа им не сойти, так как в этом таилась угроза, что «Эксон Вальдез» либо перевернется, либо у него разломится корма.
Для Хэзлвуда наступила самая длинная ночь в его жизни.
В стальном днище 300-метрового корабля образовались огромные пробоины, некоторые из них достигали пяти метров в длину. Восемь из пятнадцати танков были разорваны.
Пройдет совсем немного времени, и нефть из них окажется в проливе и вызовет экологическую катастрофу.
Наступил день, и люди воочию узрели весь ужас свершившейся экологической катастрофы. На некоторых участках моря, загрязненных нефтью, уже появились трупы морских выдр и птиц.
Катастрофа, о которой предупреждали ученые, произошла.
Техногенная катастрофа в Мексиканском заливе [17]. На нефтяной платформе Deepwater Horizon, в 80 км от берегов Луизианы, 20 апреля 2010 г. произошел взрыв, в результате которого погибли 11 из 126 находившихся на вышке нефтяников. Затонула платформа 22 апреля. В результате происшествия была в трех местах повреждена скважина, из которой начала вытекать нефть. Для ликвидации разлива нефти компания ВР попыталась накрыть скважину особым куполом, однако безуспешно. А 26 мая ВР начала закачивать в скважину спец-раствор, однако 29 мая признала попытку провалившейся. В начале июня скважину не смогли закрыть заглушкой.
После взрыва на нефтяной платформе начался хаос и паника. К аварии на платформе не были готовы. Серьезным препятствием для оперативных мер в критической ситуации могла также стать сложная иерархия и система принятия решений.
Обозреватели пришли к выводу, что буровая вышка была не готова к подобной аварии. Возникают вопросы о том, способно ли было руководство платформы контролировать ситуацию и провести эвакуацию.
За несколько минут до взрыва вышки Deepwater Horizon почти никто не знал, что возникла серьезная проблема, за исключением нескольких человек на буровой площадке на самом верхнем уровне огромной конструкции. Работой буровой установки управляли около 20 человек. В этот день сигналов об утечке газа на платформе не было.
Примерно в 21 ч 47 мин рабочие внезапно услышали шум вырывающегося метана. В течение двух минут давление газа в трубе скважины резко возросло, о чем свидетельствовали буровые датчики. Внезапно на буровую установку обрушился поток метана. Отключилось электричество, платформу затрясло.
Капитан судна снабжения Damon B. Bankston, находившегося в десяти метрах от Deepwater Horizon, увидел, как с палубы платформы, словно из вулкана, хлещет грязь – буровой раствор. Он связался с Deepwater Horizon по радиоканалу; оттуда сообщили, что возникла «проблема со скважиной», и рекомендовали судну отойти на 150 м.
Оператор навигационного оборудования Андреа Флейтас находилась на мостике и контролировала по мониторам местоположение и устойчивость платформы. Ненадолго все датчики погасли, затем заработала резервная система питания. Датчики показывали, что ни один из двигателей и рулевых систем не функционирует. Заработали несколько газовых сигнализаций. Один из шести огромных двигателей, которые поддерживают устойчивость плавучей платформы, стремительно набирал обороты.
До массового выброса метана на платформе газа не было обнаружено; поэтому не было аварийных предупреждений, никто не готовился к проблемам и не были перекрыты возможные источники воспламенения при контакте с газом.
Когда давление в скважине резко подскочило, у буровой команды было слишком мало времени и вариантов действий. Как отмечается в документе ВР, за несколько минут до взрыва с буровой площадки было сделано четыре звонка старшим команды, Сотрудник, контролировавший работу площадки, собирался включить противовыбросовый предохранитель, устанавливаемый на дне скважины и способный герметизировать ее менее чем за минуту. Как считают некоторые эксперты, если бы это было сделано вовремя, то удалось бы предотвратить взрыв или, во всяком случае, уменьшить масштабы катастрофы.
Но включить указанный предохранитель не успели, спустя несколько секунд вспыхнул метан, вероятно, от работавшего двигателя. Прогремел взрыв, которым разнесло важные конструкции платформы ель, начался пожар, нефть начала вытекать в море. Последо-и двигат вала серия взрывов. Был разрушен машинный отсек. Многие члены команды и сотрудники были ранены.
Старший помощник капитана Дэвид Янг (David Young) пошел на палубы, чтобы оценить обстановку и начать борьбу с огнем. Он сделал вывод, что пожар неконтролируемый и всем нужно немедленно покинуть платформу.
Члены команды отмечали, что серьезных мер по борьбе с огнем не было предпринято: «У нас не было пожарных насосов. Ничего не оставалось, кроме как покинуть платформу».
Когда рабочие попытались выбраться на открытые палубы, для многих путь был заблокирован. Десятки человек бросились к имеющимся двум спасательным шлюпкам, каждая из которых может перевезти около 75 пассажиров. На платформе началась паника и хаос. Огонь из скважины поднимался более чем на 75 м. От жары оплавилась и обрушилась стрела подъемного крана.
«Не было никакой системы, никто не руководил и не контролировал ситуацию. Все просто бежали и пытались попасть на спасательные лодки». Некоторые из рабочих в ужасе начали прыгать в воду с 20-метровой высоты.
Капитан распорядился, чтобы все оставшиеся на мостике направлялись к спасательным шлюпкам. Первая из них к тому времени уже давно уплыла. Когда они подошли к точке погрузки, по словам нескольких очевидцев, вторая уже тоже отходила. На вышке находилось десять человек. Они спустили спасательный плот. Капитан прыгнул в залив.
Через сутки Deepwater Horizon затонула.
Хронология событий. В 80 км от побережья американского шт. Луизиана в Мексиканском заливе 23 апреля 2010 г. в 11 ч 50 мин затонула нефтеплатформа. Сначала на платформе произошел взрыв и начался сильный пожар. Огонь потух сам по себе после того, как платформа начала погружаться в воду.
К 4 мая 2010 г. компания ВР назвала несколько способов ликвидации последствий взрыва (работы по всем из предложенных вариантов ликвидации утечки велись одновременно):
1. Остановить утечку при помощи подводных роботов.
2. Создать специальные подводные камеры, которыми будут накрыты места утечек. С помощью этих камер нефть будет откачиваться из скважины в нефтеналивные суда.
3. Осуществить бурение перехватывающей скважины, которая на глубине около 4 км пересечется с поврежденной скважиной и направит нефть из нее по новому руслу.
4. Сбрасывать дисперсирующие вещества непосредственно над местом основной утечки, что, как ожидается, позволит прибить нефть ко дну.
Используя множество технических решений, включая различные варианты защитных куполов, лишь к 16 июля 2010 г., т. е. спустя 3 мес. со дня аварии, компании ВР удалось полностью перекрыть утечку нефти из поврежденной скважины в Мексиканском заливе. Утечка была остановлена, когда был закрыт последний из трех клапанов на новом защитном куполе, установленном 12 июля.
Нефтяная компания ВР 8 сентября 2010 г. представила отчет о расследовании причин взрыва на нефтяной платформе. По данным компании, к катастрофе привело стечение целого ряда обстоятельств: человеческий фактор, в частности неправильные решения персонала, технические неполадки и недостатки конструкции нефтяной платформы. ВР отмечает, что случившееся стало итогом неправильных решений, принятых несколькими компаниями и рабочими группами.
Причины аварии. Компанией ВР названы 6 причин аварии:
1) цементная подушка на дне Мексиканского залива не смогла удержать природный газ от попадания в буровую колонну;
2) специалисты ВР и компании Transocean неверно истолковали показания измерений давления в скважине, не убедившись при этом в ее целостности;
3) работавшие на платформе буровики Transocean в течение 40 мин не могли распознать проникновения в буровую колонну углеводородов;
4) газ распространился по буровой платформе из-за ошибки с перенаправлением потока из скважины, при том, что мог быть сброшен за борт;
5) противопожарные системы не смогли предотвратить распространение газа через вентиляционные системы;
6) уже после взрыва на платформе не сработал противосбросовый предохранитель, который должен был автоматически закупорить скважину и предотвратить утечку нефти в случае аварии. В отчете предполагается, что это произошло из-за того, что некоторые механизмы не функционировали.
В результате аварии нефть из скважины достигла берегов пяти американских штатов, в некоторых из них было объявлено чрезвычайное положение. В США был создан специальный штаб по ликвидации последствий катастрофы, названной самой масштабной в истории США.
Со дня аварии на платформе в воды Мексиканского залива вылилось почти 5 млн баррелей нефти, только 800 тыс. из которых впоследствии удалось собрать.
Авария в Мексиканском заливе стала крупнейшей экологической катастрофой в истории США и уже стоила компании ВР 8 млрд долл. По расчетам компании, расходы, связанные с аварией, в ближайшей перспективе возрастут до 32 млрд долл.
Устранение последствий аварии. Нефтяное пятно приблизилось на расстояние примерно 34 км к побережью шт. Луизиана, создало угрозу пляжам и районам рыболовного помысла, которые играют важную роль в экономике прибрежных штатов.
Четыре подводных робота компании ВР 26 апреля безуспешно пытались устранить утечку. Работе флотилии, состоящей из 49 буксиров, барж, спасательных катеров и других судов, мешали сильные ветры и волнение на море. Аварийные службы США начали процесс контролируемого выжигания нефтяного пятна у побережья шт. Луизиана в Мексиканском заливе. Первое пламя на нефтяном пятне было зажжено в среду, 28 апреля около 16 ч 45 мин по местному времени.
До этого предпринимались попытки перекрыть три прорыва, но удалось перекрыть лишь один из них, наименьший. Два других невозможно было перекрыть из-за их размеров.
Основные операции выполнялись находящимися на месте аварии буровым судном Discoverer Enterprise и многоцелевой полупогружной платформой Q4000. Установка защитного купола на место аварийной нефтяной скважины началась 7 мая, однако 9 мая образование газовых гидратов вынудило поднять защитный купол со дна.
К 16 мая удалось с помощью трубы длиной в одну милю наладить откачку нефти из скважины, но это была временная мера, окончательные способы устранения течи еще не были разработаны.
Попытка цементирования скважины была предпринята 28 мая, но уже 30 мая пришли сообщения, что это сделать не удалось.
Только 3 июня с помощью дистанционно управляемых роботов удалось срезать деформированную часть буровой трубы и установить защитный купол. Однако это не помогло полностью остановить утечку нефти.
Администрацией Президента Б. Обамы 9 июня был выдвинут ультиматум компании ВР, которой было отведено 72 ч на представление окончательного плана устранения последствий взрыва и прекращения выброса нефти.
В ночь на 12 июля ВР установила новое защитное устройство (заглушку) массой 70 т. Предыдущую заглушку, которая не справлялась с удержанием нефти, сняли 10 июля, при этом в залив могло вылиться около 120 тыс. баррелей нефти.
С каждым днем растут затраты ВР на ликвидацию последствий аварии – озвучивались цифры в 450, 600, 930, 990 млн и 1,250 млрд долл. США. На 14 июня 2010 г. убытки составили 1,6 млрд долл. США. По сообщению ВР от 12 июля 2010 г., ее расходы на ликвидацию последствий аварии составили уже 3,5 млрд долл. США, в том числе 165 млн долл. США из этой суммы ушло на покрытие платежей по индивидуальным искам. Позднее сообщено об истраченных 6,1 млрд долл. на ликвидацию последствий аварии, 8,16 млрд долл. Затраты к 17 сентября достигли 9,5 млрд долл. США.
Экологические последствия. В начале мая 2010 г. Президент США Барак Обама назвал происходящее в Мексиканском заливе «потенциально беспрецедентной экологической катастрофой». В толще вод Мексиканского залива обнаружены пятна нефти (одно пятно длиной 16 км толщиной 90 м на глубине до 1 300 м).
Ученые из Национального центра атмосферных исследований США сделали компьютерное моделирование шести возможных вариантов распространения нефтяного пятна. Все шесть вариантов заканчивались выходом пятна из Мексиканского залива и попаданием в так называемую петлю Гольфстрима (англ. Loop Current). Далее Гольфстрим уносил его к берегам Европы. Различия были лишь во времени выхода пятна из залива.
В результате разлива нефти оказались загрязнены более 171 мили побережья в шт. Луизиана, Миссисипи, Алабама, Флорида. Более 57 000 миль -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
залива (около 24 % от площади, находящейся под юрисдикцией США) закрыты для ведения рыболовной деятельности.
Огромный ущерб нанесен рыболовной и туристической деятельности в регионе.
11. Аварии на атомных электростанциях и хранилищах отработанного ядерного топлива
Негативными последствиями аварий на АЭС и ОЯТ является выброс в атмосферу и на прилегающую к объекту территорию радиоактивных веществ с очень большим сроком распада. От радиации страдает фауна, флора и вообще все живое. К поражающим факторам можно также отнести ударную волну, световое излучение, проникающую радиацию, радиоактивное загрязнение местности и др.
11.1. История создания АЭС
В 1894 г. Робер Сесил, бывший премьер-министр Великобритании, в своем обращении к Британской ассоциации содействия научному прогрессу, перечисляя нерешенные проблемы науки, остановился на вопросе: что же действительно представляет собой атом – существует он на самом деле или является лишь теорией, пригодной для объяснения некоторых физических явлений; какова его структура?
В США любят говорить, что атом – уроженец Америки, но это не так.
На рубеже ХIX и ХХ вв. активно занимались этой проблемой главным образом европейские ученые. Английский ученый Томсон предложил модель атома, который представляет собой положительно заряженное вещество с вкрапленными электронами. Француз Беккераль открыл радиоактивность в 1896 г. Он показал, что все вещества, содержащие уран, радиоактивны, причем радиоактивность пропорциональна содержанию урана.
Французы Пьер Кюри и Мария Складовская-Кюри открыли радиоактивный элемент радий в 1898 г. Они сообщили, что им удалось из урановых отходов выделить некий элемент, обладающий радиоактивностью и близкий по химическим свойствам к барию. Радиоактивность радия примерно в 1 млн раз больше радиоактивности урана.
Англичанин Резерфорд в 1902 г. разработал теорию радиоактивного распада, в 1911 г. он же открыл атомное ядро и в 1919 г. наблюдал искусственное превращение ядер.
В 1937 г. Ирен Жолио-Кюри открыла процесс деления урана. У Ирен Кюри и ее ученика-югослава П. Савича результат получился невероятный: продуктом распада урана был лантан – 57-й элемент, расположенный в середине таблицы Менделеева.
В начале 40-х г. ХХ вв. группой ученых в США были разработа-о взрыва. Первый ны физические принципы осуществления ядерног взрыв произведен на испытательном полигоне в Аламогордо 16 июля 1945 г. В августе 1945 г. две атомные бомбы мощностью около 20 кт каждая были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки.
Вскоре ядерное оружие было создано в СССР группой ученых во главе с академиком Курчатовым. В 1947 г. Советское правительство заявило, что для СССР больше нет секрета атомной бомбы.
В настоящее время секретом ядерного оружия обладают кроме России и США также Франция, Германия, Великобритания, Китай, Пакистан, Индия, Италия.
Днем рождения атомной промышленности в России можно считать 12 апреля 1943 г., когда было подписано Постановление Правительства о создании в Москве Лаборатории № 2 АН СССР, впоследствии ставшей Институтом атомной энергии. Первая в мире атомная электростанция была построена и введена в эксплуатацию 27 июня 1954 г. в г. Обнинске Калужской области. Создание этой станции было первой попыткой использовать атомную энергию в мирных целях.
Открыв эру атомной энергетики, Советский Союз тем не менее активно начал развивать это направление только с середины 1970-х гг. Это объяснялось тем, что относились в то время к строительству атомных электростанций хотя и позитивно, но достаточно сдержанно.
Первая АЭС в Обнинске имела мощность 5 МВт, но уже на начало 1989 года было построено 46 энергоблоков АЭС общей мощностью 35,4 ГВт. Вместе с тем доля АЭС в общем объеме произведенной электроэнергии составила около 12 %, что, однако, позволило СССР выйти по этому показателю на 3-е место в мире.
К началу 1988 г. в мире существовало 417 атомных реакторов и 120 еще строилось. Вклад АЭС в выработку энергии для Франции составил 70 %, Бельгии – 66 %, Южной Кореи – 53 %, Тайваня – 48,5 %. Кроме ядерных реакторов было создано 326 исследовательских ядерных установок, реакторы установлены на ледоколах, спутниках, подводных лодках. Это свидетельствует о том, что атомная энергетика прочно входит в нашу жизнь со своими плюсами и минусами.
Минусы в виде аварий и даже катастроф стали проявляться за рубежом и в СССР уже с 1957 г.
В 1957 г. на заводе Селлафильд (Уиндскайл) в Англии по регенерации ядерного топлива произошел взрыв. В результате загрязнения погибли 13 человек, более 260 заболели острой и хронической лучевой болезнью.
В 1966 г. в Испании столкнулись 2 американских военных самолета с ракетами на борту. Одному пришлось сбросить 4 атомные бомбы. К счастью, взрыва не было, но в результате выбросов погибли посевы сельскохозяйственных культур, пришлось вывезти 1,5 тыс. т почвы для захоронения.
В 1979 г. на АЭС Тримайленд в г. Гаррисбург (Пенсильвания) также произошла крупная авария.
Но самая крупная по своим масштабам и последствиям катастрофа произошла 26 апреля 1986 г. на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС), описания которой не было ни в одном справочнике по аварийным случаям на АЭС. Прошло уже много лет, но она все еще напоминает о себе цезиевыми пятнами, преждевременными смертями, тяжкими болезнями и горем матерей, которые потеряли своих сыновей в битве с реактором. И будет долго еще напоминать, пока цезий не подвергнется полному распаду, а это – десятки лет…
11.2. Примеры аварий на АЭС и хранилищах отработанного топлива
Список наиболее значимых ядерных аварий столетия приведен в табл. 11.1, а ядерных инцидентов, произошедших в России в 1992– 1994 гг., – в табл. 11.2.
Таблица 11.1
Наиболее значительные ядерные аварии столетия

Окончание табл. 11.1

Таблица 11.2
Ядерные инциденты, произошедшие в России в 1992–1994 гг.

Окончание табл. 11.2
//-- Авария на комбинате «Маяк» в Челябинске-40 29 сентября 1957 г --//
Близ Кыштыма 29 сентября 1957 г. в 16 ч 22 мин по местному времени на радиохимическом заводе по выделению плутония взорвалась одна из емкостей-хранилищ высокоактивных отходов. Взрыв полностью разрушил емкость из нержавеющей стали, содержавшую 70–80 т отходов и находившуюся в бетонном каньоне на глубине до 10 м, сорвал и отбросил на 25 м бетонную плиту перекрытия каньона. Из хранившихся в емкости отходов, имеющих радиоактивность 20 МКи, 10 % было поднято в воздух на высоту до 1 км. Остальную часть отходов взрыв разбросал вокруг емкости. В результате образовалось радиоактивное облако, которое перемещалось в северо-северовосточном направлении и обусловило радиоактивное загрязнение части территории Челябинской, Свердловской и Тюменской областей. Загрязненные территории впоследствии получили название Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС) [63].
В 22 ч по московскому времени, или 0 ч по местному, 30 сентября радиоактивное облако достигло территории Тюмени. В 3 ч ночи 30 сентября был полностью завершен процесс формирования радиоактивного следа. На третий день после аварии 2 октября из Москвы прибыла комиссия во главе с министром среднего машиностроения Е.П. Славским.
Емкость представляла собой цилиндр из нержавеющей стали в бетонной рубашке, заглубленной на 10–12 м и закрытой металлическими фермами и крышкой, заваленной бетоном и грунтом.
Взрыв произошел в емкости для радиоактивных отходов, которая была построена в 1950-х гг.
В конце сентября 1957 г. на одной из «банок» произошла серьезная поломка в системе охлаждения и одновременный сбой в системе контроля, а далее взрыв.
Официальная версия взрыва: из-за выхода из строя системы охлаждения произошел взрыв емкости объемом 300 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, где содержалось около 80 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
высокорадиоактивных ядерных отходов. Емкость была разрушена, бетонное перекрытие толщиной 1 м массой 160 т отброшено в сторону, в атмосферу было выброшено около 20 млн Ки радиоактивных веществ.
В течение 10–11 ч радиоактивные вещества выпали на протяжении 300–350 км от места взрыва. В зоне радиационного загрязнения оказалась территория нескольких предприятий комбината «Маяк», военный городок, пожарная часть, колония заключенных и далее территория площадью 23 тыс. км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
с населением 270 тыс. человек в 217 населенных пунктах трех областей. Сам Челябинск-40 не пострадал.
В Советском Союзе факт взрыва на химкомбинате «Маяк» впервые подтвердили в июле 1989 г. на сессии Верховного Совета СССР.
В течение длительного времени в Советском Союзе об этой крупной аварии ничего не сообщалось. Сведения скрывались официальными властями от населения страны и от жителей Уральского региона, оказавшегося в зоне радиоактивного загрязнения. Однако скрыть полностью аварию 1957 г. оказалось практически невозможно прежде всего из-за большой площади загрязнения радиоактивными веществами и вовлечения в сферу послеаварийных работ значительного числа людей, многие из которых разъехались потом по всей стране.
За рубежом факт аварии 1957 г. на Урале стал известен достаточно скоро. Впервые об аварии в СССР сообщила 13 апреля 1958 г. копенгагенская газета «Берлингске Тиденде». Но это сообщение оказалось неточным. В нем утверждалось, что произошла какая-то авария во время советских ядерных испытаний в марте 1958 г. Природа аварии не была известной. Несколько позже в докладе Национальной лаборатории США, расположенной в Лос-Аламосе, появилось предположение о том, что в Советском Союзе якобы произошел ядерный взрыв во время больших военных учений. Спустя 20 лет (в 1976 г.) Жорес Медведев, известный советский диссидент, ученый-биолог, сделал первое краткое сообщение об аварии на Урале в английском журнале «Нью-Сайентист», вызвавшее на Западе большой резонанс [64].
//-- Авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г --//
Авария на Чернобыльской АЭС по своим долговременным последствиям явилась крупнейшей катастрофой современности. Были и другие аварии, связанные с атомной энергетикой.
В США самая большая авария, которая называется предупреждением о Чернобыле, случилась в 1979 г. в шт. Пенсильвания.
В Советском Союзе в какой-то мере предтечей Чернобыля можно считать аварию 1957 г. в производственном объединении «Маяк» на р. Теча.
В ночь на 26 апреля 1986 г. произошло разрушение реактора № 4 Чернобыльской АЭС (рис. 11.1, 11.2), пожар и огромный радиоактивный выброс. Два последовательных взрыва привели к полному разрушению активной зоны, разгерметизации реакторного пространства и большей части тепловыделяющих элементов, обрушению перекрытий здания реактора. Обломки графитового замедлителя нейтронов и фрагменты топливных сборок были выброшены за пределы энергоблока на соседние кровли энергоблока № 3 и прилегающую территорию. Началось интенсивное горние графита в шахте реактора. Возникли локальные очаги горения, угрожавшие реактору энергоблока № 3.
Рис. 11.1. Четвертый блок Чернобыльской АЭС после разрушения
Рис. 11.2. Снимок Чернобыльской АЭС в 1986 г. Разрушения от взрыва и пожара реактора № 4
Ценой смертельного переоблучения пожарных локальные очаги были ликвидированы, но продолжалось горение и выброс радиации.
Летом 1987 г. было принято решение о захоронении по месту так называемого «рыжего леса» – соснового массива в ближней зоне АЭС, расположенного на радиоактивном следе и погибшего под действием облучения.
Чернобыльское загрязнение охватывает территории проживания около 4 млн чел. в России. По сведениям Б. Н. Порфирьева (1990 г.), радиоактивному заражению в той или иной мере подверглась территория в радиусе более 2 тыс. км, охватывающая около 20 государств, в том числе в бывшем СССР – 11 областей, в которых проживало 17 млн человек.
Основные принципы работы АЭС. На Чернобыльской АЭС установлены ядерные реакторы РБМК-1000. Реактор этого типа был спроектирован более 30 лет назад и использовался в СССР на нескольких электростанциях. Тепловая мощность каждого реактора составляет 3 200 МВт. Имеется два турбогенератора электрической мощностью по 500 МВт каждый (общая электрическая мощность энергоблока – 1 000 МВт).
Топливом для РМБК служит слабообогащенная по урану-235 двуокись урана. В исходном для начала процесса состоянии каждая ее тонна содержит примерно 20 кг ядерного горючего – урана-235. Стационарная загрузка двуокиси урана в один реактор равна 180 т. В реактор помещается ядерное горючее в виде тепловыделяющих элементов – твэлов. Последние представляют собой трубку из циркониевого сплава, куда помещаются таблетки цилиндрической формы двуокиси урана. Твэлы размещают в активной зоне реактора в виде так называемых тепловыделяющих сборок, объединяющих по 18 твэлов. Эти сборки, а их около 1 700 шт., помещаются в графитовую кладку, для чего в ней сделаны технологические каналы. По ним же циркулирует и теплоноситель. В РМБК это вода, которая в результате теплового воздействия от происходящей в реакторе цепной реакции доводится до кипения, и пар, который через технологические магистрали подается на турбогенераторы, непосредственно вырабатывающие электроэнергию. Круговорот воды в реакторе осуществляется главными циркуляционными насосами (их восемь – шесть работающих и два резервных).
Конструкторами РМБК предусматривалось, что реактор должен иметь ряд противоаварийных систем. Это система управления и защиты реактора, включающая в себя 211 твердых стержней-поглотителей, и аппаратура контроля за уровнем и распределением нейтронного потока. Она обеспечивает пуск, ручное и автоматическое регулирование мощности, плановую и аварийную остановки реактора. Последняя автоматически осуществляется по сигналам аварийной защиты или при нажатии кнопки.
На 25 апреля 1986 г. была запланирована остановка 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС для очередного планово-предупредительного ремонта. Во время таких остановок обычно проводятся различные испытания оборудования, как регламентные, так и нестандартные (по отдельным программам). В этот раз целью одного из них было испытание так называемого режима «выбега ротора турбогенератора», предложенного проектирующими организациями в качестве дополнительной системы аварийного электроснабжения. Режим «выбега» позволял бы использовать кинетическую энергию ротора турбогенератора для обеспечения электропитанием питательных (ПЭН) и главных циркуляционных насосов (ГЦН) в случае обесточивания электроснабжения собственных нужд станции.
//-- Хронология событий 25 апреля 1986 г.: --//
1 ч 0 мин – согласно графику остановки реактора на планово-предупредительный ремонт персонал приступил к снижению мощности аппарата, работавшего на номинальных параметрах;
14 ч 0 мин – в соответствии с программой испытаний отключается система аварийного охлаждения реактора. Поскольку реактор не может эксплуатироваться без системы аварийного охлаждения, его необходимо было остановить, но разрешение на глушение аппарата не было дано – и реактор продолжал работать без системы аварийного охлаждения (САОР);
23 ч 10 мин – получено разрешение на остановку реактора. Началось снижение его тепловой мощности до 1 000–700 МВт в соответствии с программой испытаний, но оператор не справился с управлением, в результате чего мощность аппарата упала почти до 0. В таких случаях реактор должен глушиться, но персонал не посчитался с этим требованием. Начали подъем мощности;
1 ч 20 мин – для удержания мощности реактора из него были выведены стержни автоматического регулирования, что нарушает строжайший запрет работать на реакторе без определенного запаса стержней – поглотителей нейтронов. В тот момент в реакторе находилось только шесть стержней, что примерно вдвое меньше предельно допустимой величины;
1 ч 23 мин – оператор закрыл клапаны турбогенератора. Подача пара прекратилась. Начался «выбег» турбины. В момент отключения второго турбогенератора должна была сработать еще одна система защиты по остановке реактора, но персонал отключил ее, чтобы повторить испытания, если первая попытка не удастся. В результате возникшей ситуации реактор попал в неустойчивое состояние, что привело к появлению положительной радиоактивности и разогреву реактора;
1 ч 23 мин 40 с – начальник смены 4-го энергоблока, поняв опасность ситуации, дал команду нажать кнопку самой эффективной аварийной защиты. Поглощающие стержни пошли вниз, но через несколько секунд остановились. Попытка ввести их в реакторную зону не удалась. Реактор вышел из-под контроля. Произошел взрыв.
Причины аварии. Существуют по крайней мере два различных подхода к объяснению причин чернобыльской аварии, которые можно назвать официальными, а также несколько альтернативных версий разной степени достоверности.
Государственная комиссия, сформированная в СССР для расследования причин катастрофы, возложила основную ответственность за нее на оперативный персонал и руководство ЧАЭС.
Утверждалось, что авария явилась следствием маловероятного совпадения ряда нарушений правил и регламентов эксплуатационным персоналом, а катастрофические последствия приобрела из-за того, что реактор был приведен в нерегламентное состояние.
Грубые нарушения правил эксплуатации АЭС, совершенные ее персоналом, согласно этой точке зрения, заключаются в следующем:
• проведение эксперимента «любой ценой», несмотря на изменение состояния реактора;
• вывод из работы исправных технологических защит;
• замалчивание масштаба аварии в первые дни руководством ЧАЭС.
Однако в 1991 г. комиссия Госатомнадзора СССР заново рассмотрела этот вопрос и пришла к заключению, что «начавшаяся из-за действий оперативного персонала чернобыльская авария приобрела неадекватные им катастрофические масштабы вследствие неудовлетворительной конструкции реактора». Кроме того, комиссия проанализировала действовавшие на момент аварии нормативные документы и не подтвердила некоторые из ранее выдвигавшихся в адрес персонала станции обвинений.
Основными факторами, внесшими «вклад» в возникновение аварии, INSAG-7 считает следующее:
• несоответствие реактора нормам безопасности и опасные конструктивные особенности;
• низкое качество регламента эксплуатации в части обеспечения безопасности;
• неэффективность режима регулирования и надзора за безопасностью в ядерной энергетике, общая недостаточность культуры безопасности в ядерных вопросах как на национальном, так и на местном уровне;
• отсутствие эффективного обмена информацией по безопасности как между операторами, так и между операторами и проектировщиками (персонал не обладал достаточным пониманием особенностей станции, влияющих на безопасность);
• ряд ошибок персонала и нарушиение существующих инструкций и программы испытаний.
Единой версии причин аварии, с которой было бы согласно все экспертное сообщество специалистов в области реакторной физики и техники, не существует. Обстоятельства расследования аварии были таковы, что (и тогда, и теперь) судить о ее причинах и следствиях приходится специалистам, чьи организации прямо или косвенно несут часть ответственности за нее. В этой ситуации радикальное расхождение во мнениях вполне естественно.
Двадцатилетняя годовщина чернобыльской аварии породила всплеск активности научной, политической и других категорий общественности. Появился целый ряд статей, гипотез относительно взглядов на обстоятельства и причины чернобыльской аварии. Рассмотрим в качестве примера отдельные выдержки из статьи Б.И. Горбачева, Ю.П. Соломина «Чернобыльская авария. Эволюция взглядов на обстоятельства и причины», опубликованной в «Отечественных записках. Катастрофы века».
«Три точки зрения и еще одна, но очень важная [65]. О причинах и обстоятельствах чернобыльской аварии написано много. И научно разумного, и спорного, и даже фантастического, начиная от подложенной в реактор атомной бомбы и кончая экстрасенсорным воздействием инопланетян на мозги дежурной смены. Сейчас разными авторами предложено уже свыше 110 версий. Однако из них научно разумных, хотя и не бесспорных по ряду принципиальных моментов, к настоящему моменту можно назвать всего три.
Первая выражена в докладе о чернобыльской аварии, представленном от СССР в МАГАТЭ в 1986 г. В нем четко прослеживается мысль, что дежурный персонал 6 раз грубо нарушил правила безопасной эксплуатации реактора, загнал реактор в неуправляемое состояние, отключил почти все средства аварийной защиты реактора, из-за чего реактор пошел в разгон и взорвался. Из материалов следовало, что сам реактор, в общем-то, хорош, а авария произошла из-за непрофессиональных действий персонала.
В 1991 г. комиссия, образованная Госатомнадзором, связала причины чернобыльской аварии с наличием на концах управляющих стержней длинных графитовых вытеснителей вод, последние поглощают нейтроны хуже, чем вода, поэтому их одновременный ввод в активную зону после нажатия кнопки А3-5, вытеснив воду из каналов СУЗ, внес такую дополнительную положительную реактивность, что оставшиеся 6–8 “эффективных” стержней уже не смогли ее скомпенсировать. Из материалов следовало, что в аварии виноваты создатели реактора, которые придумали эти вытеснители, а дежурный персонал не виноват.
В 1992 г. специальная группа МАГАТЭ рассмотрела материалы по чернобыльской аварии, представленные ей на официальном государственном уровне, и согласилась с тем, что движение управляющих стержней в активную зону реактора могло вызвать в реакторе неуправляемую цепную реакцию. И консенсус с мировой атомной общественностью вроде бы был найден.
Шли годы. Обе стороны оставались при своем мнении. В результате сложилось какое-то странное положение, когда две солидные официальные государственные комиссии изучали фактически одни и те же материалы, а пришли к диаметрально противоположным выводам. Чувствовалось, что было что-то не то или в аварийных материалах, или в работе самих комиссий. Тем более что некоторые принципиально важные моменты явно носили не доказательный, а декларативный характер. К тому же при внимательном анализе материалов и составов комиссий становилось очевидным, что при их подготовке сказалась узковедомственная принадлежность глав этих комиссий. Напомним, что в комиссии 1986 г. тон задавали ученые-атомщики, а в комиссии 1991 г. – эксплуатационники-выходцы из минэнерговской номенклатуры. Видимо, поэтому ни одна сторона так и не смогла бесспорно доказать свою правоту другой стороне. И сомнения у исследователей полностью не рассеивались.
В 2001 г. появилась третья, уже реальная версия обстоятельств и причин чернобыльской аварии. Она была разработана на гораздо более широкой и достоверной документальной базе, чем была в распоряжении авторов версий 1986 и 1991 гг., и в организации, у которой не было острой необходимости спасать честь ведомственного мундира. По этой версии, т. е. на уровне научных знаний сегодняшнего дня, реальный процесс чернобыльской аварии в кратком изложении представляется следующим.
Непрофессиональные действия персонала привели реактор в неуправляемое состояние. Далее, скорее всего, увлекшись проведением многообещающих электротехнических испытаний, персонал сначала „просмотрел” начало неуправляемой цепной реакции, а затем „задержался” с ручным вводом защиты. Эта „задержка” и позволила реактору перейти на мгновенные нейтроны с последующим мощнейшим взрывом. А „неотключаемая” (теоретически) аварийная автоматика не сработала, так как ранее была отключена персоналом, грубейшее нарушение регламента.
Результаты независимого расследования, проведенного „компетентными органами” таковы. Их следственная группа под руководством заместителя председателя КГБ Украины генерала Ю. В. Петрова начала работать на ЧАЭС уже в 5 часов 26 апреля 1986 г. А через две недели она пришла к окончательным выводам. Для краткости приведем только две цитаты из этих уникальных документов – и непредвзятому читателю все станет ясно:
„Общей причиной аварии явилась низкая культура работников АЭС. Речь идет не о квалификации, а о культуре работы, внутренней дисциплине и чувстве ответственности” (документ № 29 от 7 мая 1986 г.).
„Взрыв произошел вследствие ряда грубых нарушений правил работы, технологии и несоблюдения режима безопасности при работе реактора 4-го блока АЭС” (документ № 31 от 11 мая 1986 г.)».
Еще раз подчеркнем, что приведенные здесь возможные варианты причин аварий следует рассматривать лишь как гипотезы. Очевидно, что они еще многократно будут уточняться и корректироваться.
Ликвидация последствий аварии. Были определены следующие основные направления на начальный период ликвидации аварии:
• оценка состояния энергоблоков ЧАЭС и радиационной обстановки на станции и прилегающей территории;
• защита персонала станции и населения от возможных радиационных поражений;
• локализация аварии и уменьшение радиационного воздействия на население и окружающую среду.
К вечеру 26 апреля были приняты необходимые решения, началась подготовка к эвакуации г. Припяти, 27 апреля в 1 ч ночи были остановлены реакторы первого и второго энергоблоков. Начались работы по ликвидации последствий аварии.
Первоочередной задачей по ликвидации последствий аварии было осуществление комплекса работ, направленного на прекращение выбросов радиоактивных веществ. С помощью военных вертолетов очаг аварии забрасывался теплоотводящими и фильтрующими материалами, что позволило значительно сократить, а затем и ликвидировать выброс радиоактивности в окружающую среду.
Для полной безопасности работы ЧАЭС было принято решение закрыть поврежденный реактор специальным укрытием. Заранее рассчитывая устроить на этом месте могильник радиоактивных отходов, в район 4-го энергоблока при ликвидации аварии сгребали всю радиоактивную грязь, радиоактивные осколки и конструкции. Проект получил инженерное название «Укрытие», но широкой публике он более известен под названием «Саркофаг». Суть проекта заключалась в том, чтобы залить поврежденный реактор слоем покрытых в определенных местах свинцом металлических конструкций, заполненных бетоном. Особую сложность в этом проекте представляла стена 3-го энергоблока, смежная с 4-м энергоблоком. Раньше оба реакторных цеха были соединены между собой различными коммуникациями и оборудованием. В настоящее время между энергоблоками возведена стена из свинца, стали и бетона, называемая «стеной биологической защиты». После ее установки были начаты работы по дезактивации 3-го энергоблока. При строительстве «Саркофага» было уложено около 300 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
бетона, смонтировано свыше 6 тыс. т различных металлоконструкций. Таким образом, в октябре 1986 г. «Укрытие» плотно запечатало то, что было раньше 4-м энергоблоком ЧАЭС. В то же время «Укрытие» не полностью герметично. Оно имеет специальные вентиляционные каналы для охлаждения реактора, снабженные специальными фильтрами, обширный комплекс диагностического и радиометрического оборудования, систему активной ядерной защиты для предотвращения возникновения цепной реакции в бывшем реакторе. Проект объекта «Укрытие» был выполнен с 20 мая по 20 августа 1986 г.
Строительным конструкциям объекта «Укрытие» присущи такие основные недостатки:
• несущие конструкции опорного контура (уцелевшие проектные конструкции 4-го энергоблока) и узлы их соединения значительно повреждены, перегружены весом заваленных на них строительных конструкций и оборудования, а также материалов, которые использовались во время ликвидации аварии. Оголенная арматура железобетонных конструкций и металлические конструкции подвергаются коррозии;
• надежность и долговечность несущих конструкций опорного контура не может быть достоверно определена из-за отсутствия доступа ко многим элементам и узлам, а также сложных радиационных условий, которые не позволяют выполнить детальное их обследование;
• построенные после аварии конструкции разрознены. Не соединенные между собой, они свободно опираются на несущие конструкции без физического соединения и удерживаются в проектном положении (отсутствуют сварочные или болтовые соединения опорных частей конструкций);
• доступ к элементам и узлам металлических конструкций для периодического осмотра и обновления антикоррозийного покрытия достаточно сложный.
Эти недостатки приводят к тому, что со временем уровень безопасности объекта «Укрытие» снижается. Продолжается процесс деградации строительных конструкций.
Для строительства нового защитного покрытия разрушенного аварией энергоблока 9 апреля 2011 г. было принято решение предоставить Украине финансовую помощь в размере 550 млн евро.
До сегодняшнего дня для ликвидации последствий взрыва на ЧАЭС Евросоюз передал в донорский фонд 470 млн евро.
Проект возведения второго саркофага – Shelter Implementation Plan (SIP) – предусматривает строительство над энергоблоком гигантского стального кожуха длиной 257 м, шириной 150 м, высотой 108 м и массой 20 тыс. т. Саркофаг будет иметь двойное бронированное покрытие, а фундамент заглублен на 27 м. Срок его эксплуатации составит 100 лет.
Ныне действующий объект «Укрытие» строился в спешке сразу после аварии, чтобы максимально быстро сдержать выбросы радиации. И конструкция, по всем официальным версиям, не обладает необходимой надежностью. Поэтому состояние саркофага, рассчитанного на эксплуатацию в течение 30 лет, уже аварийное: появились многочисленные трещины в его корпусе, а внутри скопилось 200 т высокорадиоактивного материала, и существует опасность выбросов.
//-- Аварии на Сибирском химическом комбинате --//
//-- 6 апреля 1993 г --//
Город Северск расположен в 15 км на северо-восток от г. Томска и в 3 000 км на восток от Москвы. Население города – 107 700 человек. Территория площадью в 192 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
вокруг города ограждена тройным слоем колючей проволоки. Город расположен у р. Томь, притока р. Обь.
Сибирский химический комбинат (СХК) состоит из 5 реакторов оборонного назначения, одного химического сепараторного завода, перерабатывающей установки для производства урана и плутония, обогатительной установки для урана и нескольких комплексов для обращения с радиоактивными отходами (рис. 11.3). Кроме того, здесь расположено хранилище ядерных боеголовок, выведенных из боевого состава. В 1993 г. на Сибирском химическом комбинате работало 15 тыс. человек.
Радиоактивные отходы на СХК. За более чем 30 лет эксплуатации Сибирского химического комбината производство оружейного плутония и обогащение урана привели к образованию большого количества радиоактивных отходов. Всего на территории комбината расположено 50 хранилищ для твердых (ТРО) и жидких (ЖРО) радиоактивных отходов, суммарная активность которых составляет 4,6 млн ТБк (125 МКи). Кроме того, большое количество концентратов ине 320–460 м жидких отходов захоронено в песчаных почвах на глуб или в открытых бассейнах.
Рис. 11.3. СХК
В результате переработки ядерных материалов образуется большое количество жидких радиоактивных отходов. Часть жидких РАО Сибирского химического комбината сброшено в два открытых бассейна, а часть закачана в землю на глубину около 400 м.
Подземный «могильник» для жидких радиоактивных отходов находится в 10–20 км от р. Томь. Его использование началось в 1982 г. За это время примерно 33–36 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
ЖРО было закачано в подземные формации.
За 30 лет эксплуатации установок под землей было захоронено 127 тыс. т твердых радиоактивных отходов. Для этих целей был также построен наземный бетонный бункер. Контейнеры с ТРО доставляются к этому бункеру автотранспортом с различных производственных комплексов Северска. Содержимое контейнеров помещается в бункер через отверстия на крыше.
Аварийные происшествия [66]. За время существования СХК произошло 36 аварийных ситуаций и инцидентов, в 5 случаях возникла самоподдерживающаяся цепная реакция, погибло 4 человека, 6 человек получили повышенные дозы облучения.
Самая тяжелая авария произошла на радиохимическом заводе (РХЗ) Сибирского химического комбината 6 апреля 1993 г. в 12 ч 58 мин местного времени (4 ч 58 мин).
Произошел серьезный инцидент – разрушение технологического аппарата.
Аппарат объемом 34,1 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, изготовленный из нержавеющей стали, был расположен в защитном железобетонном, облицованном нержавеющей сталью каньоне («Объект-15»).
Из-за несоблюдения режимов перемешивания растворов и своевременной сдувки газов из аппарата давление в аппарате повысилось сверх допустимого, что произошло за счет химической реакции между органической фазой и азотной кислотой. Разрушение аппарата сопровождалось взрывом газов с разрушением части строительных конструкций здания и выбросом радиоактивных аэрозолей в окружающую среду. Технологический процесс на РХЗ был остановлен.
Взорвался аппарат № 6102/1 со смесью парафина и трибутилфосфата, в результате чего произошел выброс урана, плутония, ниобия, циркония, рутения.
Объем емкости был равен 34,1 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, а объем находящейся там смеси – 25 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Эта смесь содержала 8 773 кг урана и около 310 г плутония. Суммарная радиоактивность смеси составляла 20,7 ТБк (559,3 Ки).
При разрушении аппарата и взрыве газов сработала дозиметрическая сигнализация. После взрыва газов и попадания их в аппаратный зал, в соответствии с планом мероприятий по защите персонала в случае радиационной аварии, по громкоговорящей связи весь персонал здания был собран в чистом щитовом помещении и проинструктирован о дальнейших действиях. В здании на момент аварии находилось 160 человек.
По схеме оповещения о случившемся было сообщено 6 апреля главному инженеру комбината в 13 ч 20 мин. В городской отдел Министерства безопасности РФ – в 13 ч 55 мин, в аппарат Министерства и главам администраций г. Томска и Томской области – в 13 ч 30 мин.
Выброс формировался при устойчивом ветре направлением 190– 210 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, скоростью 9–12 м/с, при температуре воздуха минус 3,2 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
С.
Авария классифицирована 3-й степенью тяжести по шкале INES. Мощность дозы гамма-излучения в здании достигла 6 апреля на расстоянии 1,5 м от аварийного аппарата 5 Р/ч, а на расстоянии 15–20 м от стен здания – от 0,25 до 43 мР/ч, на крыше здания в районе аварийного аппарата – до 650 мР/ч. Загрязненность по альфа-частицам в 10– 15 м от здания находилась в диапазоне от 50 до 20 000 частиц/(мин.см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
). По ходу следа на территории завода мощность дозы гамма-излучения составляла от 0,06 до 3,4 мР/ч.
Протяженность следа – 15 км, ширина – 6 км, площадь загрязнения – 123 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
//-- Нарушения при транспортировке отработанного --//
//-- ядерного топлива и других радиоактивных компонентов --//
На железнодорожной станции «Буй» (Костромская область) 12 марта 1996 г. Северной железной дороги была задержана платформа с тремя универсальными 20-футовыми контейнерами, в каждом из которых находилось по 36 специальных стальных бочек, содержащих порошкообразную закись-окись урана. Груз, принадлежащий Приаргунскому горнохимическому комбинату (г. Краснокаменск Читинской области), следовал на базу союза промышленников и предпринимателей (СПП) «Изотоп» (г. Санкт-Петербург) для дальнейшей транспортировки морем в Канаду. Груз был задержан, так как обнаружились повреждения контейнеров: на дверях одного из контейнеров были открыты четыре нижних запирающихся устройства, в результате чего образовалась щель шириной примерно 40 мм, у двух других контейнеров торцевые стенки выгнуты наружу примерно на 100 мм. При вскрытии контейнеров была обнаружена деформация деревянных раскрепляющих брусьев, которые должны препятствовать передвижению бочек внутри контейнера при транспортировании. Причина инцидента: повреждение контейнеров произошло в результате сильного удара платформы при транспортировании по железной дороге. В нарушение временного указания органов государственного надзора, согласно которому транспортирование урана разрешено только по территории ПО «Маяк», 5 марта 1997 г. была осуществлена отправка извлеченного высокообогащенного урана из ядерных боеприпасов в виде закиси-окиси в адрес Уральского электрохимического комбината (УЭКХ) и в виде кусков металла – в адрес Новосибирского завода химконцентратов (НЗКХ); в 1997 г. обнаружены трещины в опорных кольцах вагонов, в которых осуществлялась перевозка транспортных упаковок с ОЯТ.
В 1999 г. при транспортировании по железной дороге транспортных упаковок с концентратом природного урана из Чехии на ОАО «ЧМЗ» было повреждено несколько упаковок в результате грубых нарушений грузоотправителем условий транспортирования: отсутствовало крепление упаковок в вагоне, торцевые двери вагонов не были закрыты на запорные устройства. Перевозчик не имел лицензии на данный вид деятельности, т. е. проявилась юридическая безответственность перевозчика при осуществлении перевозки.
12. Аварии на гидротехнических сооружениях
Опасность заполнения водой низких районов происходит при разрушении плотин, дамб и гидроузлов. Непосредственную опасность представляет стремительный и мощный поток воды, вызывающий поражения, затопления и разрушение зданий и сооружений. Жертвы среди населения и различные разрушения происходят из-за большой скорости и все сметающего на своем пути огромного количества бегущей воды.
Высота и скорость волны прорыва зависят от размеров разрушения плотины и разности высот в верхнем и нижнем бьефах. Для равнинных районов скорость движения волны порыва колеблется от 3 до 25 км/ч, в горных местностях доходит до 100 км/ч.
Значительные участки местности через 15–30 мин обычно оказываются заполненными слоем воды толщиной от 0,5 до 10 м и более. Время, в течение которого территории могут находиться под водой, колеблется от нескольких часов до нескольких суток [67].
Основные причины разрушения плотин – проблемы с основаниями либо недостаток пропускной способности плотин. Первая проблема проявляется при заполнении водохранилища. Вторая актуальна для некрупных плотин, как правило, ирригационного назначения.
12.1. Примеры аварий плотин
В инженерной практике используются в основном два типа плотин – гравитационная и арочная.
Гравитационная плотина – плотина, устойчивость которой по отношению к сдвигающим силам (давление воды, льда и т. п.) обеспечивается силами трения в основании, пропорциональными собственному весу плотины [2].
Первая зарегистрированная катастрофа такого сооружения произошла в Испании в начале XIX в. Построенная в 1785–1791 гг. плотина Puentes для осуществления ирригации полей региона Murcie разрушилась в 1802 г. после первичного наполнения водохранилища. Жертвами происшествия стали более 600 человек.
В 1928 г. в Лос-Анджелесе плотина разрушилась и «забрала» с собой 420 человек.
Грунтовая плотина Баньцяо (Китай) высотой 24,54 м была разрушена в 1975 г. в результате перелива воды через гребень плотины. Перелив произошел из-за недостаточной пропускной способности холостых водосбросов в период экстремального паводка и несвоевременного принятия решения об открытии водосбросов.
Грунтовая плотина Тэсон (США) высотой 93 м обрушилась в 1976 г. после первого заполнения водохранилища. Причина – повышенная фильтрация через породы основания плотины, что привело к ее размыву.
Разрушений арочных плотин история знает крайне мало, поскольку арочная плотина, сопротивляясь давлению воды, использует не свой вес, а вес скалы береговых опорных участков основания. Чем сильнее давление воды на арочную плотину, тем больше она упирается в основание и берега.
//-- Трагедия, случившаяся 9 октября 1963 г. в Итальянских Альпах в местечке Вайонт --//
Здесь с помощью арочной плотины высотой 261,6 м в период с 1960 по 1963 г. было создано водохранилище. При наполнении водохранилища до проектной отметки наблюдались подвижки грунта; 9 октября 1963 г. произошел крупный оползень в водохранилище, который вызвал перелив воды через гребень плотины и затопление большой территории в нижнем бьефе. Жертвами этой трагедии оказалось более 2 600 человек. Сама плотина не разрушилась [17].
//-- Разрушение плотины Сент-Франсис в 1928 г --//
Арочно-гравитационная бетонная плотина Сент-Франсис достигала в высоту 59 м. Заполнение водохранилища начали в 1926 г., 7 марта 1928 г. оно было закончено, а уже 12 марта плотина рухнула. Разрушению предшествовало образование большого количества трещин. Разрушение плотины произошло из-за подвижки грунтов в основании плотины по древнему разлому, не обнаруженному в ходе изысканий [68].
//-- Катастрофическое разрушение --//
//-- арочной плотины Мальпассе --//
//-- 2 декабря 1959 г --//
Опасное вмешательство человека в природу в XIX в. резко усилилось, оно стало более разнообразным, а сейчас грозит стать глобальной опасностью для человека. Количество ЧС вырастает, а значит, увеличивается число жертв и материальный ущерб. Происхождение опасностей может быть различным: природное, техногенное, антропогенное, биологическое, экологическое, социальное. Возрастает число крупных техногенных катастроф, их создает сам человек. На всех континентах Земли эксплуатируются тысячи потенциально опасных объектов.
Один из них – плотина Мальпассе. Ее разрушение произошло 2 декабря 1959 г.; г. Фрежюс подвергся практически полному затоплению [17]. В результате наводнения погибло 423 человека, общий размер ущерба в денежном эквиваленте составил около 68 млн долл. США.
История создания плотины Мальпассе. Мальпассе – бетонная арочная плотина на р. Рейран, построенная примерно в 7 км к северу от г. Фрежюс (Южная Франция, департамент Вар, Лазурный берег). Плотина предназначалась для ирригации и водоснабжения. Ее длина по гребню составляла 222 м, ширина по гребню – 1,5 м, ширина по основанию – 6,82 м, ширина паводкового водослива – 30 м. Арка плотины двояковыпуклой кривизны симметричного очертания.
История Мальпассе началась в 1865 г., когда администрации департамента Вар был представлен проект плотины высотой 25 м на р. Рейран. Проект был недешев – и «был отложен в долгий ящик» до лучших времен.
После Второй мировой войны в рамках согласования крупных проектов промышленного и сельскохозяйственного развития Франции вопрос о строительстве плотины был снова поднят. В этот раз было принято решение о строительстве объекта (рис. 12.1).
К строительству плотины были привлечены управляющая компания Rural Engineering, фирма CoyneetBellier, возглавляемая известным французским гидроинженером Андре Койне, отвечающая за проектирование плотины, и профессор Джордж Корой, отвечающий за геологическое обследование. Финансирование изначально планировалось за счет средств, получаемых по Плану Маршалла, но этому плану не суждено было сбыться, взамен была получена субсидия Министерства сельского хозяйства Франции (580 млн франков по ценам 1955 г.). Плотина должна была окупиться за счет средств, получаемых за воду от окружающих муниципалитетов, предпринимателей и т. п.
Строительно-монтажные работы по возведению плотины были начаты в апреле 1952 г. Место строительства – долина р. Рейран, в районе населенного пункта Мальпассе. Ввиду скудного финансирования были нередки забастовки рабочих и остановки строительства. Закончено строительство было в 1954 г. (рис. 12.2). Далее последовал длительный засушливый период вплоть до 1959 г., в течение которого водохранилище плотины Мальпассе заполнялось лишь на малую часть.
Рис. 12.1. Строительство плотины Мальпассе
Рис. 12.2. Плотина Мальпассе
Кроме проблем финансирования, весь период строительства и 5 лет эксплуатации плотину преследовали и другие неприятности: военные производили взрывы в непосредственной близости от сооружения; ради экономии средств строители ухудшали качество бетона; в плотине наблюдались течи; буквально в нескольких сотнях метров по соседству велось строительство автошоссе А8 с применением взрывчатки и т. д.
Причины катастрофы. Геологические и гидрогеологические исследования места будущего строительства плотины были проведены в 1946 г. Полученные выводы подтвердили, что место является подходящим. Однако геологические исследования были проведены не в полном объеме. Основание, на котором стали возводить плотину Мальпассе, относится к метаморфическим горным породам, известным как гнейс. Это одна из наиболее распространенных горных пород, которая отличается своими герметичными свойствами, не позволяющими воде проникать в землю, и, наоборот, ее присутствие свидетельствует о том, что в данном месте нет значительных грунтовых вод.
В результате неполноты геологических исследований на месте строительства плотины не был обнаружен разлом.
В геологии есть такое понятие, как разлом. Геологический разлом, разрыв – это нарушение сплошности горных пород без смещения (например, трещина) или со смещением пород по поверхности разрыва. Крупные разломы земной коры являются результатом сдвига тектонических плит на их стыках. В зоне активных разломов часты землетрясения.
Ряд сейсмических воздействий (взрывы военных и дорожных строителей) в течение 5 лет эксплуатации плотины при усиливающемся давлении воды на плотину приводили к подвижкам скального основания, увеличению количества микротрещин в бетоне плотины и учащению течей. Когда водохранилище было наполнено дождями практически до верха, вода вытолкнула плотину.
//-- Хронология событий: --//
• 15 ноября 1959 г. была обнаружена повышенная фильтрация воды сквозь правый берег, примерно в 20 м от плотины;
• 19 ноября – 2 декабря в районе Мальпассе прошли обильные дожди. За этот период выпало 500 мм дождевых осадков (при этом в течение последних 24 ч перед аварией выпало 130 мм);
• 27 ноября было отмечено увеличение фильтрации сквозь скалу правого берега;
• 2 декабря в связи с тем, что дождь продолжался, а уровень воды в верхнем бьефе (уровень воды со стороны водохранилища) не доходил до края плотины всего на 28 см, персонал запросил разрешение у администрации департамента Вар на открытие затворов паводкового водосброса. Опасаясь подтопления строительной площадки автодороги А8, строящейся в 200 м ниже по течению, администрация района запретила открывать водосброс;
в 18 ч поступило разрешение на частичное открытие затворов водосброса – его открыли с расходом 40 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
/с, что крайне мало для оперативной сработки водохранилища;
в 21 ч 13 мин произошло обрушение напорного фронта плотины Мальпассе. Прорыв создал волну высотой 40 м, двигающуюся со скоростью 70 км/ч. В течение нескольких минут были полностью уничтожены две маленькие деревни (Мальпассе и Бозон), а также стройплощадка автодороги А8.
По словам выживших свидетелей, в момент аварии со стороны плотины раздался сильный треск, затем во всех домах ударной волной воздуха были выбиты двери и окна (что свидетельствует о мгновенном разрушении тела плотины).
В 21 ч 33 мин волна, стерев по пути массу небольших автодорог и железнодорожных путей, уже высотой «всего» 3 м дошла до Фрежюса (почти 10 км от плотины), затопив всю его западную половину.
Последствия катастрофы. В результате аварии 2 декабря 1959 г. плотина Мальпассе была разрушена полностью. От нее остались только небольшой блок на одном берегу и небольшой край плотины на другом, смещенный на 2 м по горизонтали от исходного положения.
В результате осмотра обломков было обнаружено, что бетон попрежнему сцеплен с гнейсом. Это означает, что причиной аварии не была потеря контакта между плотиной и коренной породой. Комиссия не обнаружила также никаких свидетельств того, что причиной аварии является низкое качество бетона. Было решено, что плотина обрушилась вследствие изгибания тонкой бетонной арки, которое было вызвано движением фундамента плотины. Поскольку порода, послужившая причиной обрушения, была вымыта водой, долгое время велись споры о том, как произошло обрушение – в результате деформации или оползня.
Истинная причина катастрофы была установлена лишь через несколько лет. При выполнении серии опытов с целью выяснения связи между водопроницаемостью и преобладающим напряжением в серии пород обнаружилось, что водонепроницаемость некоторых пород резко снижалась при сжатии, причем наиболее сильный эффект наблюдался в микротрещиноватых породах, таких как гнейс. Растягивающее напряжение вызывало увеличение проницаемости. Оказалось, что из всех изученных пород именно в гнейсе изменение проницаемости наиболее сильно зависит от напряжения.
Применительно к Мальпассе это означает, что под воздействием давления плотины произошло сжатие гнейса и его проницаемость уменьшилась примерно до одной сотой от ее обычного значения. Сам разлом содержал проницаемую жильную глину, и, таким образом, под плотиной создался почти непроницаемый для воды барьер.
Для зоны растяжения в гнейсе под краевой частью водохранилища была характерна повышенная водопроницаемость. Через эту зону и передавалось поровое давление воды. В результате в почти водонепроницаемом гнейсе под плотиной возникла огромная сила, направленная вверх параллельно ослабленному разлому, которая совместно с воздействием порового давления в 21 ч 31 мин 2 декабря 1959 г. подняла плотину. Причиной обрушения было окончательное заполнение водохранилища, вызвавшее несколько более сильную деформацию плотины и подстилающих пород и приведшее к образованию трещин в дне водохранилища, что способствовало более быстрой передаче давления воды.
Последствия аварии представлены на рис. 12.3, 12.4.
Рис. 12.3. Последствия катастрофы 1959 г. на плотине Мальпассе
а
б
Рис. 12.4. Плотина Мальпассе до (а) и после (б) аварии
Обеспечить безопасность можно было лишь путем сооружения системы дренажа под плотиной Мальпассе, что препятствовало бы росту давления поровых вод. В настоящее время подобные сооружения предусматриваются во всех плотинах такого рода.
12.2. Разрушение ДнепроГэс во время Великой Отечественной войны
Рассматриваемое событие нельзя относить к категории реальной катастрофы или аварии в ранее принятом понимании. Однако анализ результатов взрыва такого крупномасштабного сооружения и влияние локального разрушения плотины на окружающую среду и прилегающие к ней сооружения нам представляется весьма полезным и поучительным.
ДнепроГЭС – одна из старейших крупных гидроэлектростанций на территории СССР, а на момент постройки еще и самая большая (рис. 12.5).
В состав гидроузла входят: здание машинного зала ГЭС-1 длиной 236 м и шириной 56 м, расположенное на правом берегу, в котором размещены 9 радиально-осевых гидроагрегатов (шесть гидроагрегатов РО45-В-545 с мощностью турбин 73,6 МВт, частотой вращения турбин 83,3 об/мин поставлены харьковским ОАО «Турбоатом» в 1997–2002 гг.) и 1 гидроагрегат для собственных нужд мощностью 2,6 МВт частотой вращения 428 об/мин; 5-этажное здание главного пульта управления; щитовая стенка ГЭС-1 длиной 216 м; водосливная криволинейная плотина длиной по гребню 760 м; машинный зал ГЭС-2 с наибольшей строительной высотой 60 м; глухая плотина длиной по гребню 251 м. Вначале все восемь турбин и пять электрогенераторов к ним были американскими, но остальные три генератора изготовили на ленинградском заводе «Электросила». Американское оборудование частично работает и сейчас. Судоходные сооружения на левом берегу включают аванпорт в верхнем бьефе, трехкамерный шлюз, однокамерный шлюз (шахтного типа) и низовой проходной канал. Для управления ГЭС используется автоматика, в том числе телеметрия основного оборудования. Напорный фронт плотины длиной 1 200 м образует Днепровское водохранилище [17].
Также ДнепроГЭС известна тем, что ее разрушением смогли задержать наступление немецких войск и дать возможность вывезти ценное промышленное оборудование на восток, в том числе и в Красноярск. Это способствовало быстрому росту производства в Сибири.
//-- Подготовка строительства --//
В 1920-х гг. американская электротехническая промышленность была самой развитой в мире, поэтому Советское правительство обратилось к американским инженерам. Основная масса переговоров проводилась с известным плотиностроителем Хью Купером [69].
Главным инженером и начальником стройки был назначен Александр Васильевич Винтер, через месяц после его назначения, а именно 15 марта 1927 г. на живописном берегу Днепра, на скале под названием «Любовь», взвился алый флаг с надписью «Днепрострой начат».
По предложению А. В. Винтера, дорабатывается и изменяется проект академика Александрова и проект производства работ, предложенный американской консультативной фирмой Купера. Вместо строительства в две очереди и установки турбин мощностью по 30 тыс. кВт Винтер на основании точных расчетов предлагает строить электростанцию в одну очередь, сократив число гидроагрегатов с тринадцати до девяти и применив турбины по 60 тыс кВт. Соответственно, увеличилась общая мощность ГЭС до 540 тыс кВт. Американцы в то время не делали турбин такой мощности и были поражены, когда советский инженер предложил сварную конструкцию генератора и ротора. Впоследствии энергетики всего мира стали использовать сварные конструкции в больших агрегатах.

Рис. 12.5. Строительство плотины на ДнепроГЭС
//-- ДнепроГЭС и война [70–73] --//
Гитлеровцы 18 августа 1941 г., бросив на прорыв танки и моторизованные войска с целью внезапного захвата ДнепроГЭСа и плотины, по которой рассчитывали ворваться в город, прорвали оборону западнее Запорожья на узком участке фронта. Бывший начальник Генерального штаба Сухопутных войск Германии Ф. Гальдер так описывает события в районе Запорожья: «19 августа 1941 г. 59-й день войны. Группа армий «Юг»: Противник продолжает оказывать сопротивление румынским частям, наступающим на Одессу. В районе Очакова противник предпринял контратаку на участке 50-й дивизии. В херсонском порту наблюдается большое количество судов противника. 11-я армия сегодня ночью приступила к переправе войск 11-го армейского корпуса через Буг. Авиация противника усиленно атакует наши передовые наступающие части в излучине Днепра. 9-я танковая дивизия вышла в район 1 км западнее плотины у Запорожья. 14-я танковая дивизия ворвалась на плацдарм противника у Запорожья».
По мосту через старое русло Днепра врагу удалось прорваться на Хортицу, приблизиться к ДнепроГЭСу и начать орудийно-минометный обстрел ее защитников.
Обороняющиеся подразделения, выполняя приказ товарища Сталина от 3 июля 1941 г., переключив генераторы ГЭС на самосожжение, отступили на левобережье.
Бывший начальник строительства Днепростроя Ф. Г. Логинов рассказывает: «Это было 18 августа 1941 г. В тот день ДнепроГЭС работала с полной нагрузкой, хотя снаряды летели через плотину и машинный зал электростанции. В случае отступления наших войск решено было оборудование станции и плотину вывести из строя, не дать противнику возможности пользоваться ДнепроГЭСом. Тяжелая, но необходимая операция была поручена главному инженеру Днепрогэса Григорию Шацкому…».
В 18 ч 18 августа 1941 г. прогремел оглушительный взрыв. «Глыбы расколотого ударной волной бетона напором воды были сброшены в нижнюю часть плотины, в результате вместо расчетных 35 м образовалась брешь длиной 165 м, то есть в 5 раз больше расчетной», – рассказывает Тимофей Саламахин. Такого разрушительного эффекта не ожидал никто.
В теле плотины образовалась большая брешь (рис. 12.6, 12.7), пошел активный сброс воды. В результате образовалась обширная зона затопления в нижнем течении Днепра. Гигантская волна смыла несколько вражеских переправ, потопила много фашистских подразделений, укрывшихся в плавнях, но вырвавшаяся на свободу вода не разделяла людей на «своих» и «чужих».
а
б
Рис. 12.6. Плотина ДнепроГЭС до (а) и после (б) взрыва
Почти 30-метровая лавина воды пронеслась, заливая все на своем пути. Вся нижняя часть Запорожья с огромными запасами разных товаров, военных материалов и десятками тысяч тонн пищевых продуктов и другого имущества за какой-то час была снесена. Десятки судов вместе с судовыми командами погибли в том ужасном потоке. Сила образовавшейся при подрыве плотины ДнепроГЭС волны была такова, что монитор «Волочаевка» был выброшен на берег и затем мог использоваться в качестве оборонительного сооружения лишь на суше.

Рис. 12.7. Разрушенная плотина ДнепроГЭС
ДнепроГЭС пытались взорвать при отступлении и немецкие войска в декабре 1943 г., но не смогли.
//-- Восстановление и реконструкция --//
Электростанция была вновь возрождена в 1944–1950 гг. При восстановлении с января по август 1944 г. саперы извлекли из тела плотины 66 т бомб и взрывчатых веществ, 26 тыс. мин, снарядов и гранат.
После войны проект восстановления Запорожья и станции возглавлял В. А. Веснин. При его консультациях возрождением комплекса занимался один из авторов проекта Г. Орлов. В этот период в архитектуру электростанции были внесены некоторые изменения, направленные на «обогащение» ее архитектурного образа (рис. 12.8).
Рис. 12.8. ДнепроГЭС после реконструкции
Американская компания GeneralElectric поставила в 1946 г. новые генераторы для ДнепроГЭС взамен разрушенных во время войны. Масса генератора составила около 1 020 т, мощность генератора – 90 МВт против мощности 77,7 МВт старых генераторов, диаметр генератора – свыше 12 м.
В 1947–1973 гг. главным инженером Днепровской ГЭС был Анатолий Яковлев. После войны первый гидроагрегат был включен в электросеть в марте 1947 г., а последний – в мае 1950 г. При Яковлеве были проведены реконструкция и усовершенствование основного и вспомогательного оборудования, что позволило повысить надежность и экономичность работы гидроэлектростанции. Мощность восстановленной ДнепроГЭС превысила довоенную на 16 % и составила 650 тыс. кВт. Комплексная механизация и автоматизация производственных процессов, произошедшая в 1950–1960-х гг. под руководством А. Ф. Яковлева, способствовала повышению квалификации персонала, вдвое сократила его количество и увеличила межремонтный период гидроагрегатов до 6–8 лет.
12.3. Катастрофа на Саяно-Шушенской ГЭС 17 Августа 2009 г
Авария на Саяно-Шушенской ГЭС – индустриальная техногенная катастрофа, в результате которой погибло 75 человек, оборудованию и помещениям станции был нанесен серьезный ущерб. Работа станции по выработке электроэнергии приостановлена. Последствия аварии отразились на экологической обстановке акватории, прилегающей к ГЭС, на социальной и экономической сферах региона. В результате произведенного расследования непосредственной причиной было названо усталостное разрушение шпилек крепления крышки турбины гидроагрегата, что привело к ее срыву и затоплению машинного зала станции. Данная авария является крупнейшей в истории катастрофой на гидроэнергетическом объекте России и одной из самых значительных в истории мировой гидроэнергетики.
//-- Общая характеристика плотины и гидросилового оборудования --//
Саяно-Шушенская гидроэлектростанция (СШГЭС) на р. Енисей является крупнейшей ГЭС России и одной из наиболее крупных ГЭС в мире (рис. 12.9). Она расположена на границе Красноярского края и Хакасии. Строительство ГЭС началось в 1968 г., первый гидроагрегат был пущен в 1978 году, последний – в 1985 г. В постоянную эксплуатацию электростанция была принята в 2000 г. Технически ГЭС состоит из бетонной арочно-гравитационной плотины высотой 245 м и приплотинного здания ГЭС, в котором размещены 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью 640 МВт. Установленная мощность ГЭС составляет 6 400 МВт, среднегодовая выработка – 24,5 млрд кВтбч. Плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище сезонного регулирования. Ниже по течению Енисея расположена контррегулирующая Майнская ГЭС, составляющая с Саяно-Шушенской ГЭС единый производственный комплекс. Сооружения ГЭС спроектированы институтом «Ленгидропроект», гидросиловое оборудование поставлено заводами «ЛМЗ» и «Элекстросила» (сейчас входят в состав концерна «Силовые машины»). Саяно-Шушенская ГЭС принадлежит ОАО «РусГидро».
Рис. 12.9. Саяно-Шушенская ГЭС (до аварии)
//-- Развитие аварии --//
На момент аварии нагрузка на станцию составляла 4 100 мВт, из 10 гидроагрегатов в работе находилось 9 (гидроагрегат № 6 был в ремонте). В 8 ч 13 мин местного времени 17 августа 2009 г. произошло внезапное разрушение гидроагрегата № 2 с поступлением через шахту гидроагрегата под большим напором значительных объемов воды. Персонал электростанции, находившийся в машинном зале, услышал громкий хлопок в районе гидроагрегата № 2 и увидел выброс мощного столба воды. Олег Мякишев, очевидец аварии, описывает этот момент так: «…Я стоял наверху, услышал какой-то нарастающий шум, потом увидел, как поднимается, дыбится рифленое покрытие гидроагрегата. Потом видел, как из-под него поднимается ротор. Он вращался. Глаза в это не верили. Он поднялся на метра три. Полетели камни, куски арматуры… Рифленка была где-то под крышей уже, да и саму крышу разнесло… дёру в сторону десятого агрегата… Подумал, что затворы надо закрывать срочно, вручную, чтобы остановить воду… Вручную, потому что напряжения-то нет, никакие защиты не сработали…»
Гидроагрегат № 2 был введен в работу из резерва в 23 ч 14 мин по местному времени (19 ч 14 мин по московскому времени) 16 августа 2009 г. и назначен персоналом станции приоритетным для изменения нагрузки при исчерпании диапазонов регулирования мощности.
Изменение мощности гидроагрегата осуществлялось автоматически под воздействием группового регулятора активной и реактивной мощности (ГРАРМ) в соответствии с командами АРЧМ. На этот момент станция работала по плановому диспетчерскому графику. В 20 ч 20 мин по московскому времени был зафиксирован пожар в одном из помещений Братской ГЭС, в результате которого были повреждены линии связи между Братской ГЭС и диспетчерским управлением энергосистемы Сибири (ряд СМИ поспешили объявить эти события «спусковым крючком» катастрофы, вынудившим запустить злополучный гидроагрегат № 2, упустив из виду тот факт, что к этому моменту он уже находился в работе). Поскольку Братская ГЭС работавшая под управлением АРЧМ, «выпала» из-под контроля системы, ее роль взяла на себя Саяно-Шушенская ГЭС, и в 20 ч 31 мин диспетчером было дана команда на перевод ГРАРМ станции в режим автоматического регулирования от АРЧМ. Всего под управлением ГРАРМ работали пять гидроагрегатов (№ 1, 2, 3, 7 и 9), еще три гидроагрегата (№ 3, 8 и 10) работали под индивидуальным управлением персонала, гидроагрегат № 6 находился в ремонте.
С 8 ч 12 мин мощность гидроагрегата № 2 по указанию ГРАРМ стала снижаться. При входе гидроагрегата в зону, не рекомендованную к работе, произошел обрыв шпилек крышки турбины. Разрушение значительной части из 80 шпилек было вызвано усталостными явлениями; на шести шпильках (из 41-й обследованной) к моменту аварии отсутствовали гайки, вероятно, из-за самораскручивания в результате вибрации (их стопорение не было предусмотрено конструкцией турбины). Под воздействием давления воды в гидроагрегате его ротор с крышкой турбины и верхней крестовиной начал движение вверх – и вследствие разгерметизации вода начала заполнять объем шахты турбины, воздействуя на элементы генератора. При выходе обода рабочего колеса на отметку 314,6 м оно перешло в насосный режим и за счет запасенной энергии ротора генератора создало избыточное давление на входных кромках лопастей рабочего колеса, что привело к обрыву перьев лопаток направляющего аппарата. Через освободившуюся шахту гидроагрегата вода начала поступать в машинный зал станции.
Автоматические системы управления гидроагрегатов, останавливающие их в случае нештатных ситуаций, могли функционировать лишь при наличии электропитания, но в условиях затопления машинного зала и массового замыкания электрооборудования энергоснабжение самой станции было потеряно очень быстро, и автоматика успела остановить только один гидроагрегат – № 5. Поступление воды в машинный зал продолжалось вплоть до закрытия персоналом станции аварийных затворов с гребня плотины, которое было завершено к 9 ч 30 мин. Закрытие водоводов привело к необходимости закрытия затворов водосливной плотины во избежание переполнения водохранилища. К 11 ч 32 мин было организовано питание козлового крана гребня плотины от передвижного дизель-генератора. В 11 ч 50 мин началась операция по подъему затворов. К 13 ч 7 мин все 11 затворов водосливной плотины были открыты, начался пропуск воды вхолостую.
По словам руководителя Ростехнадзора Н. Г. Кутьина, подобная авария, связанная с разрушением креплений крышки гидроагрегата (но без человеческих жертв), уже случалась в 1983 г. на Нурекской ГЭС в Таджикистане, но Минэнерго СССР решило засекретить информацию о том происшествии.
//-- Последствия аварии --//
На момент аварии в машинном зале станции находилось 116 человек, в том числе один человек на крыше зала, 52 человека на полу зала (на отметке 327 м) и 63 человека во внутренних помещениях ниже уровня пола зала (на отметках 315 и 320 м). Из них сотрудниками станции были 15 человек, остальные являлись работниками различных подрядных организаций, осуществлявших ремонтные работы. Последствия аварии представлены на рис. 12.10–12.15.
В результате вывода из строя всех агрегатов станции и перекрытия водоводов водопропускная способность плотины Саяно-Шушенская ГЭС была сокращена на 3 600 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
/с, что вызвало опасения по поводу безопасности прохождения сильных паводков (впоследствии запуск двух гидроагрегатов несколько «ослабил», но не ликвидировал эти опасения). Для решения проблемы были ускорены работы по строительству берегового водосброса ГЭС.
Рис. 12.10. Последствия аварии на Саяно-Шушенской ГЭС. Общий вид
Рис. 12.11. Машинный зал ГЭС до аварии
Рис. 12.12. Машинный зал ГЭС после аварии
Рис. 12.13. Разрушения на Саяно-Шушенской ГЭС

Рис. 12.14. Последствия аварии на Саяно-Шушенской ГЭС в машинном зале
Рис. 12.15. Последствия аварии на втором энергоблоке
Авария оказала негативное воздействие на окружающую среду: масло из ванн смазки подпятников гидроагрегатов, из разрушенных систем управления направляющими аппаратами и трансформаторов попало в Енисей, образовавшееся пятно растянулось на 130 км. Общий объем утечек масла из оборудования станции составил 436,5 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, из которых ориентировочно 45 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
преимущественно турбинного масла попало в реку. С целью недопущения дальнейшего распространения масла по реке были установлены боковые заграждения; для облегчения сбора масла применялся специальный сорбент, но оперативно прекратить распространение нефтепродуктов не удалось, пятно было полностью ликвидировано лишь 24 августа, мероприятия по очистке прибрежной полосы продолжались до 2010 г.
В результате аварии был полностью разрушен и выброшен из шахты гидроагрегат № 2, а также разрушены шахта гидроагрегата, у гидроагрегатов № 7 и 9 – генераторы, стены и крыша машинного зала в районе гидроагрегатов № 2–4, а в районе гидроагрегатов № 2, 7, 9 – перекрытие машинного зала. Общие потери, связанные с повреждением оборудования, оцениваются в 7 млрд руб.
//-- Аварийно-спасательные работы --//
Поисково-спасательные и ремонтно-восстановительные работы на станции начались практически сразу же после аварии силами персонала станции и сотрудников Сибирского регионального центра МЧС. В тот же день в район аварии вылетел руководитель МЧС Сергей Шойгу, возглавивший работы по ликвидации последствий аварии, началась переброска дополнительных сил МЧС и сотрудников различных подразделений ОАО «РусГидро». Уже в день аварии начались водолазные работы по обследованию затопленных помещений станции с целью поиска выживших, а также тел погибших. И в первый день после аварии удалось спасти двух человек, находившихся в «воздушных мешках» и подававших сигналы о помощи (одного – через 2 ч после аварии, другого – через 15 ч). Однако уже 18 августа вероятность нахождения других выживших оценивалась как незначительная. Откачка воды из помещений машинного зала началась 20 августа; к этому моменту было обнаружено 17 тел погибших, 58 человек числились пропавшими без вести. По мере освобождения от воды внутренних помещений станции число найденных тел погибших быстро росло.
//-- Причины аварии --//
Расследование причин аварии велось независимо по линии различных ведомств. Сразу после аварии была создана комиссия Ростехнадзора, свое расследование начал следственный комитет при прокуратуре в рамках возбужденного уголовного дела по ст. 143 УК РФ (нарушение правил охраны труда). Государственная Дума 16 сентября создала парламентскую комиссию для расследования причин аварии (под руководством В. А. Пехтина). Неочевидность причин аварии вызвала появление ряда версий, не нашедших в дальнейшем своего под-а озвучена версия, связанная с тверждения. Сразу после аварии был гидроударом, высказывались также предположения о взрыве трансформатора. Рассматривалась и версия террористического акта. «Акт технического расследования причин аварии…» был опубликован 3 октября 2009 г. Доклад парламентской комиссии по расследованию обстоятельств аварии был представлен 21 декабря 2009 г. Расследование, проводимое следственным комитетом при прокуратуре, в настоящее время продолжается.
В акте Ростехнадзора причина аварии сформулирована так: вследствие многократного возникновения дополнительных нагрузок переменного характера на агрегат, связанных с переходами через нерекомендованную зону, образовались и развились усталостные повреждения узлов крепления гидроагрегата, в том числе крышки турбины. Вызванные динамическими нагрузками разрушения шпилек привели к срыву крышки турбины и разгерметизации водоподводящего тракта гидроагрегата.
Парламентская комиссия в акте под официальным названием «Итоговый доклад парламентской комиссии по расследованию обстоятельств, связанных с возникновением чрезвычайной ситуации техногенного характера на Саяно-Шушенской ГЭС 17 августа 2009 года» причины аварии сформулировала следующим образом: авария на СШГЭС стала следствием целого ряда причин технического, организационного и нормативного правового характера. Большинство этих причин носит системный многофакторный характер, включая недопустимо низкую ответственность эксплуатационного персонала, недопустимо низкую ответственность и профессионализм руководства станции, а также злоупотребление служебным положением руководства станции.
Не был должным образом организован постоянный контроль технического состояния оборудования оперативно-ремонтным персоналом. Основной причиной аварии стало непринятие мер по оперативной остановке второго гидроагрегата и выяснению причин вибрации.
Предпосылки формирования аварийной ситуации. Гидроагрегат № 2 был пущен 5 ноября 1979 г., первоначально на пониженном напоре и с временным рабочим колесом. Гидроагрегат был введен в работу со штатным рабочим колесом 7 ноября 1986 г. Нормативный срок службы гидротурбины заводом-изготовителем был установлен в 30 лет. Конструкция гидротурбин РО230/833-В-677 характеризуется рядом недостатков, одним из которых является наличие обширной егата в зоны нерекомендованной работы; при нахождении гидроагр этой зоне работа турбины сопровождается сильными гидравлическими ударами в проточной части и значительными шумами. При этом зона нерекомендованной работы разделяет две зоны, в которых работа гидроагрегата разрешена; таким образом, при существенном изменении мощности гидроагрегат каждый раз вынужден проходить зону нерекомендованной работы. В акте по принятию гидроузла в эксплуатацию, датированном 2000 г., отмечалась необходимость замены рабочих колес гидротурбин. Согласно программе технического перевооружения и реконструкции станции, замена рабочих колёс гидроагрегатов планировалась с 2011 г.; в частности, в августе 2009 г. был объявлен конкурс на поставку нового рабочего колеса для одного из гидроагрегатов ГЭС.
Гидроагрегат № 2 проходил последний капитальный ремонт в 2005 г., его последний средний ремонт был проведён в период с 14 января по 16 марта 2009 г. После ремонта гидроагрегат был принят в постоянную эксплуатацию; при этом были зафиксированы повышенные вибрации оборудования, остававшиеся в пределах допустимых значений.
Реакция чиновников ОАО «РусГидро», псевдозащитников и населения на аварию и перспективы сохранения СШГЭС. Не вдаваясь в подробности, обусловленные изменениями общественно-политического строя, поляризацией чиновников всех уровней собственников, работодателей и наемных рабочих, можно утверждать, что публичная оценка и отношение к конкретному событию названных групп населения остались однотипными в сравнении с предшествующими авариями в нашей стране.
Во-первых, руководители Правительства официальную информацию, адресованную населению, по поводу аварии с научно обоснованной вероятной оценкой развития события дали с запозданием. К этому времени народная молва, обросшая невероятными сценариями, уже «гуляла» по территории, прилегающей к бьефу плотины, порождая панику среди населения.
Во-вторых, чиновники всех уровней, в той или иной мере причастные к руководству, организации технологического процесса и эксплуатации станции, поспешили с заявлениями, обнародованием необоснованных гипотез причин аварий, главная цель которых – сформировать мнение о личной невиновности. Неприглядную позицию по рассматриваемому вопросу занял Совет Федерации Госдумы РФ.
На последнем пленарном заседании 2009 г. депутаты заслушали доклад членов комиссии по расследованию обстоятельств аварии на Саяно-Шушенской ГЭС. Объясняя причины аварии неудовлетворительным техническим состоянием гидроагрегата, плохой квалификацией технических работников и неправильной проектировкой помещений станции, комиссия указала в докладе и конкретные фамилии виновных – более 20 человек.
Совет Федерации утвердил итоговый доклад по расследованию обстоятельств аварии на Саяно-Шушенской ГЭС без списка конкретных фамилий людей, которых парламентская комиссия сочла виновными в аварии. Этот перечень вызвал возмущение у депутатов и был затем убран из итогового документа.
В-третьих, отсутствовала системная работа с населением. Снятие барьеров секретности о состоянии, деградационных процессах, имевших проявление в теле плотины в виде развивавшихся продольных и поперечных трещин, способах их устранения, данных мониторинга, включая наземные наблюдения и с использованием космических аппаратов, формировало бы доверие общества к принимаемым решениям государственных структур, не оставляя пустую тему для межнаучной информации типа «Информационный бюллетень инициативной группы „Плотине нет! ”» [74].
В-четвертых, ряд технических решений не только по объекту СШГЭС принимаются скоропалительно, волевым образом лично высокопоставленными чиновниками. Например, судьбоносное решение о восстановлении СШГЭС было принято задолго до IV Всероссийского совещания гидроэнергетиков, где обсуждались все проблемы СШГЭС [75]. Появилась научная статья [76], выполненная по заказу руководства ОАО «РусГидро».
Представляется, что все это должно было бы выполняться в обратном порядке и с более широким научным представительством.
13. Крупнейшие взрывы 1900–2000 гг
Взрыв – процесс мгновенного преобразования энергии из одного вида в другой. Он может быть организован человеком или группой людей для достижения определенной цели (выполнение, по их мнению, полезной работы).
Например, с помощью целенаправленного взрыва горной породы и ее перемещения в новое место была образована противоселевая плотина в урочище «Медео» близ г. Алма-Аты.
Взрывы используются в шахтных выработках для рыхления угольных пластов, при выполнении военных операций для уничтожения техники противника. Причиной взрыва могут быть природные явления, «контактируемые» с высокотехничными творениями человеческой деятельности (катастрофы на море, в воздухе и на земле).
13.1. Причины и примеры подземных аварий
По мнению председателя профсоюзов России, одной из основных причин аварий на подземных горных выработках является человеческий фактор. Зачастую сами шахтеры игнорируют нормы безопасности.
Нарушение норм безопасности в шахтах происходит потому, что в России горняки получают зарплату не за количество отработанных часов, а за объем добытого угля. Поэтому чтобы не терять время на устранение неполадок, которые могут привести к катастрофе, горняки просто надеются на «авось» (иногда вовремя не чинятся сваи в выработке и закрываются глаза на счетчики, показывающие уровень концентрации метана).
В табл. 13.1 приведен перечень взрывов на предприятиях горнодобывающей отрасли.
Таблица 13.1
Взрывы на предприятиях горнодобывающей отрасли

Окончание табл. 13.1
//-- Взрыв на руднике «Курьере» 10 марта 1906 г. во Франции --//
Рудник «Курьере» был частью огромного комплекса угольных шахт, на которых в то время работало свыше 2 тыс. человек. Шахты представляли собой ряд подземных тоннелей с многочисленными выходами в нескольких городах. Шесть выходов находились в районе Ленса, остальные – близ Курьеров, Вердена и других более мелких шахтерских поселков.
Добываемый в шахтах уголь был чрезвычайно взрывоопасен и применялся в газовой и парфюмерной промышленности. В 15 ч, за сутки до катастрофы, в забое «Сесиль» приблизительно на глубине 270 м начался тлеющий пожар угля.
Попытки погасить огонь с открытыми выходами оказались безуспешными, было принято решение ограничить в забой доступ кислорода, при этом в замкнутом пространстве скопилось большое количество взрывоопасных газов. В 7 ч утра, когда в шахте работало 1 795 человек, забой взорвался. Взрыв был вызван сочетанием двух причин: тлеющего горения пород и созданием замкнутого пространства, где произошло скопление газов.
Погибло 1 060 горняков, сотни рядовых шахтеров были ранены, младший и средний инженерно-технический персонал шахт привык рисковать, относиться с низкой критической оценкой к возникающим опасным ситуациям и зачастую терять инстинкт самосохранения.
//-- Авария на шахте «Западная-Капитальная» --//
//-- 23 октября 2003 г. в Ростовской области --//
По информации управления ГОЧС Новошахтинска Ростовской области, 23 октября 2003 г., около 17 ч, на глубине 470 м произошел прорыв воды в главном скиповом стволе шахты «Западная-Капитальная» (рис. 13.1), где его бетонированная часть проходит рядом с подземным озером [77]. Шахту начало затапливать со скоростью 40 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
/ч. Попавшая в забой вода вывела из строя энергосистему, подъемные клети и связь. В это время под землей находился 71 шахтер. В первые часы на поверхность самостоятельно удалось подняться 25 рабочим. Для поиска остальных 46 в Новошахтинске был создан оперативный штаб, который возглавил губернатор Ростовской области Владимир Чуб. Одновременно по поручению Президента Путина из Москвы в Ростовскую область самолетом МЧС была переправлена спецтехника и водолазы-горноспасатели.
В субботу, около 8 ч утра, на связь с диспетчерской вышли шахтеры и сообщили, что их 33 человека, и, пройдя по штольным 7 км, они добрались до ствола с так называемой инспекторской клетью. Спасатели спустились к шахтерам и в 11 ч 30 мин начали операцию по эвакуации. Так как инспекторская клеть вмещает два-три человека, операция завершилась лишь к 19 ч. Всех спасенных шахтеров с диагнозом «истощение и переохлаждение» отправили в больницу.
Между тем министр промышленности топлива и природных ресурсов Ростовской области Сергей Назаров уже заявил, что авария стала следствием недофинансирования со стороны федерального бюджета работ по поддержанию безопасного режима на закрываемых шахтах. Как следствие, в законсервированных подземных галереях перестают откачивать воду, она скапливается и начинает подтапливать работающие забои соседних шахт. По данным пресс-службы губернатора Ростовской области, в прошлом году на мероприятия по профилактике негативных экологических последствий от закрытия шахт Восточного Донбасса планировалось выделить 3,7 млрд руб., но к началу 2003 г. поступило всего 0,85 млрд рублей.
Рис. 13.1. Авария на шахте «Западная-Капитальная»
Минэнерго, которое обвиняли в недофинансировании работ по ликвидируемым шахтам, распространило сообщение, что еще в августе в «Ростовуголь» и в Ростовское управление Госгортехнадзора министерством было направлено заявление, в котором указывалось, что при современном состоянии крепи работа на шахтах Новошахтинского района не может считаться безопасной.
Впрочем, авария на «Западной» была предсказана еще пару лет назад в беседе корреспондента газеты «Время новостей» с последним гендиректором ликвидируемого сейчас «Ростовугля» Сергеем Посыльным.
По факту аварии прокуратура Ростовской области уже возбудила уголовное дело по ст. 216 УК РФ «Нарушение правил техники безопасности при проведении горных работ».
//-- Аварии на шахтах «Ульяновская» 19 марта 2007 г --//
//-- и «Юбилейная» 24 мая 2007 г --//
Основной причиной случившегося на шахте «Ульяновская» является вмешательство человека в действие автоматики (аппаратура аэрогазового контроля Davis-Darby), что «отключало» все системы при повышении уровня метана. Возникновение источника воспламенения метана в результате повреждения комбайнового кабеля привело к образованию электрического дугового разряда и взрыву агрессивной смеси газа и угольной пыли по всей сети горных выработок шахты (рис. 13.2).
«Аварии способствовали также неквалифицированные действия инженерно-технических работников служб производственного контроля компании и филиала», – отмечают в Ростехнадзоре.
Кроме того, к косвенным причинам аварии относится и ненадлежащее исполнение должностных обязанностей инспекторским составом Куйбышевского горнотехнического отдела. К такому выводу пришла комиссия Кемеровского управления Ростехнадзора, проводившая служебную проверку своего подразделения [17].
Рис. 13.2. Авария на шахте «Ульяновская»
По этим же причинам произошел взрыв на шахте «Юбилейная» в Кемерово, где 24 мая 2007 г. погибли 39 человек [17].
Глава Ростехнадзора заявил, что причиной последних аварий на российских шахтах стала погоня за прибылью.
Кстати, обе эти шахты принадлежат предприятию «Южкузбассуголь».
//-- Авария на шахте «Центральная» 7 сентября 2006 г --//
//-- в Читинской области --//
Причинами аварии на шахте «Центральная» Вершино-Дарасунского рудника в Читинской области стали массовые и грубые нарушения при проведении работ и эксплуатации шахты. Об этом заявил на итоговом заседании правительственной комиссии по расследованию причин аварии и оказанию помощи пострадавшим и семьям погибших глава МЧС РФ Сергей Шойгу: «Ответственность за произошедшее распространяется на большое число людей». По его словам, причиной возникновения пожара на шахте «Центральная» стало отсутствие предусмотренного проектом «орошения» ствола шахты, т. е. сварочные работы велись в шахте, которая не была обработана специальным противовозгорающимся составом. Кроме того, после возгорания был осуществлен самостоятельный доступ к системе вентиляции, в то время как это должно было быть сделано по команде главного инженера. «Рабочие самостоятельно включили вентиляцию, и в течение пяти часов после начала пожара шло нагнетание дыма в обратную сторону – в шахту, а не наружу», – добавил глава МЧС. Как стало известно, за день до аварии в ходе проверки на шахте были выявлены серьезные нарушения, с ними было ознакомлено руководство шахты, тем не менее работы продолжались.
По словам С. Шойгу, при проведении спасательных работ специалисты МЧС действовали по описаниям, которые давали бывшие работники шахты, реальной геодезической съемки шахты у спасателей не было. Также у спасателей не было журнала-разнарядки, в котором отмечается, на какие работы и в какую часть шахты направляются конкретные рабочие.
Пожар на шахте «Центральная» в Читинской области вспыхнул 7 сентября 2006 г. в 8 ч 15 мин. На тот момент под землей находились 64 рабочих, 39 человек удалось спасти, 25 горняков погибли. Поисковые работы в шахте были завершены 10 сентября – спасатели извлекли из-под завалов последние 4 тела погибших.
//-- Авария на шахте «Комсомольская» ОАО «Воркутауголь» --//
//-- 25 июня 2007 г --//
Ведение горных работ в угольных шахтах, опасных по газу и пыли, всегда сопряжено с проявлениями опасности, обусловленной высокой вероятностью взрывов метановоздушной смеси.
Одним из основных источников воспламенения является фрикционное искрение, возникающее вследствие динамического контакта горных пород и режущего инструмента при различных технологических и горно-геологических процессах.
В настоящее время для предотвращения опасности фрикционного воспламенения метановоздушной смеси при разрушении горных пород и угольных пластов с крепкими включениями практически все горные комбайны оснащаются взрывозащитными системами орошения с подачей воды на след резания. Соблюдение параметров систем взрывозащитного орошения обеспечивает требуемый уровень безопасности при ведении горных работ.
Однако источником фрикционного искрения могут являться и другие процессы: трения и удары металла о металл, обрушение горных пород в выработанном пространстве и пр. При этом до настоящего времени не существует единой методологии оценки фрикционной опасности горных пород и режущего инструмента: выбор мероприятий и параметров систем взрывозащитного орошения является результатом практического опыта исследователя, проводящего испытания.
В понедельник, 25 июня 2007 г., около 19 ч на шахте «Комсомольская» в г. Воркуте (ОАО «Воркутауголь») произошел взрыв метана и задымление конвейерного штрека 722 с пласта «Мощный» на глубине 800 м. На момент происшествия в шахте находились 277 шахтеров, 8 из них погибли.
Технических причин и нарушений, которые могли бы привести к аварии на шахте, не выявлено.
//-- Взрыв на шахте «Распадская» 8–9 мая 2010 г --//
//-- в Кемеровской области --//
Двенадцать человек погибли и 47 получили ранения в результате двух взрывов метана на крупнейшей в России шахте «Распадская» в г. Междуреченске [78]. На момент взрыва в шахте находилось 359 человек. Спасательные работы в шахте были приостановлены из-за опасности повторных взрывов и проблем с проветриванием. В шахте оставалось 64 горняка и 20 спасателей.
По данным МЧС, первый взрыв прогремел в 23 ч 55 мин по местному времени. Спустя четыре часа, когда спасательная операция шла полным ходом, в шахте произошел второй взрыв. Он был такой силы, что на поверхности ряд зданий получили серьезные повреждения: были выбиты стекла, частично обрушились стены. Так, от здания высотой с четырехэтажный дом, в котором, по словам горняков, размещалась система механического спуска в шахту, практически ничего не осталось (рис. 13.3).
В результате второго взрыва был разрушен вентиляционный ствол шахты, что привело к нарушению подачи воздуха. Поскольку датчики не зафиксировали превышения концентрации опасного газа, авария на «Распадской» уже признана нестандартной и государственные службы не назвали причины взрывов, хотя основной версией остается взрыв метана.
Рис. 13.3. Последствия взрыва на шахте «Распадская»
Генпрокуратура после трагедии на шахте «Распадская» поручила прокурорам субъектов Федерации в мае организовать проверки соблюдения законодательства о промышленной безопасности, охране труда и технике безопасности на всех угольных предприятиях России.
Серьезные аварии происходили на «Распадской» и раньше. Так, в марте 2001 г. там взорвался метан. Тогда погибли четверо горняков, еще шесть получили ранения.
На шахте 23 января 2010 г. произошел взрыв в отработанной лаве, в результате которого обрушились потолочные перекрытия. Погиб один рабочий. На поверхность успели вывести более 240 человек.
//-- Взрыв газа на шахте «Синьсин» 21 ноября 2009 г --//
//-- в Китае --//
По предварительным данным, взрыв произошел на глубине 500 м в результате соприкосновения газа с углем [79].
Эта шахта работает уже более 90 лет и является самой старой в данном районе. В год она вырабатывает 1,45 млн т угля.
В шахте находились 528 горняков, 420 из них были подняты на поверхность, 104 погибло. Есть раненые, некоторые шахтеры получили ожоги различной степени тяжести.
Как сообщало радио Би-би-си, в течение многих лет на китайских шахтах часто происходят подобные аварии. Связано это в большинстве случаев с тем, что руководство этих угольных предприятий пытается максимально сократить расходы на производство. Делается это в большинстве случаев за счет пренебрежения техникой безопасности.
В целях борьбы с подобными нарушениями китайские власти закрывают небольшие частные шахты. В последнее время была приостановлена деятельность более тысячи опасных шахт. Тем не менее в Китае ежедневно гибнут в среднем шесть шахтеров, а ежегодно – около семи тысяч. По словам экспертов, многие случаи не предаются огласке, так как компании не хотят терять прибыль от добычи угля.
Китайские власти заявляют, что около 37 % мировой добычи угля приходится на Китай, однако не упоминают при этом, что на Китай приходится и около 70 % погибших в результате аварий шахтеров во всем мире.
//-- Авария на шахте «Киселевская» 16 июня 2011 г --//
//-- в Кузбассе --//
Как сообщил руководитель управления Ростехнадзора по Кемеровской области Виктор Храмцов, «экспертная группа, созданная при комиссии по расследованию причин аварии, рассматривает три версии возникновения вспышки метановоздушной смеси: это возможная искра при эксплуатации электрооборудования, использование взрывчатых веществ при ведении горных работ. Не исключается возможность курения в шахте».
На аварийном участке № 8, квершлаг № 27, в этот момент находилось 22 человека. Погибло четыре человека. Пострадали шесть человек. Все горняки, включая пострадавших, самостоятельно вышли на поверхность. Работы на шахте по добыче угля и проходке приостановлены.
//-- Авария на шахте «Ак-Булак-комур» 11 июля 2007 г --//
//-- в Киргизской Республике --//
В Киргизской Республике 11 апреля 2007 г., в 10 ч 30 мин, звено проходчиков в количестве 5 человек, отгрузив последний вагон угля, начало подниматься на поверхность и наткнулось на завал, который перекрыл выработку по всему сечению. Не найдя выхода, рабочие стали подавать сигналы ударами по рельсам, трубам и креплению выработки, а затем голосом. Их услышали прибывшие на смену проходчики, которые позвонили в горноспасательную службу МЧС и главному инженеру ООО «Ак-Булак-комур». Совместными усилиями горноспасателей и работников ООО были приняты соответствующие необходимые меры по ликвидации аварии и обеспечению вывода на поверхность людей, оказавшихся за завалом.
Примерно в 17 ч люди были выведены на поверхность. Было произведено медицинское обследование горнорабочих.
На основании «Инструкции по техническому расследованию и учету аварий, не повлекших за собой несчастных случаев, на подконтрольных Госортехнадзору Киргизской Республики предприятиях и объектах» данная авария отнесена к аварии первой категории.
Организационные и технические причины аварии:
• на шахте отсутствовал второй запасной выход на поверхность;
• при проходке выработки по неустойчивым и сыпучим породам использовался некачественный лесоматериал при креплении затяжки кровли;
• на шахте не велось наблюдение за состоянием крепления ствола, отсутствовала книга осмотра стволов шахты.
По результатам расследования величина экономического ущерба от аварии составила 25,64 тыс. сом.
Таким образом, основными причинами аварий на шахтах являются: взрыв горючего метана, человеческий фактор, недофинансирование со стороны федерального бюджета, обвал горных пород и т. д.
Последние годы государство принимает активное участие в предупреждении аварий.
В конце 2006 г. Ростехнадзор провел целевые проверки противопожарной защиты на всех организациях, ведущих отработку месторождений полезных ископаемых подземным способом, а также на всех угольных предприятиях.
В 2007 г. глава Ростехнадзора выступил в Госдуме с докладом и предложил вернуть инспекторам Ростехнадзора полномочия приостанавливать работу опасных предприятий в случае нарушения техники безопасности труда. Кроме того, он предложил вводить уголовную и административную ответственность за нарушение правил безопасности труда не только для управленцев, но и для собственников предприятий. Аварии на российских шахтах были спровоцированы еще и тем, что собственники предприятий не хотели проводить дегазацию шахт, а это позволило бы изначально снизить уровень метана. Владельцы компаний не желают тратить средства на эту дорогостоящую процедуру.
По данным Ростехнадзора, в 2001 г. число аварий составило 34, погибших – 107; в 2002 г. число аварий – 27, погибших – 83; в 2003 г. число аварий – 30, погибших – 99; в 2004 г. число аварий – 33, погибших – 148; в 2005 г. число аварий – 27, погибших – 107.
13.2. Примеры взрывов на химических комбинатах
Предприятия, в основе технологических процессов которых широко используется химически активное сырье, относятся к категории взрывопожароопасных. На всех стадиях их существования (проектирование, возведение, эксплуатация и последующая ликвидация) требуется обращать повышенное внимание на взрывопожарную безопасность и экологическую чистоту.
//-- Взрыв на заводе по производству удобрений 21 сентября 2001 г. во Франции --//
Тулуза – большой, современный город на юго-западе Франции, столица региона Миди-Пиренеи, расположенного на берегах р. Гаронны, в 590 км от Парижа.
По состоянию на 2006 г. в городе проживало 1 102 882 человек. Тулуза является четвертым по величине городом Франции после Парижа, Марселя и Лиона. В Тулузе умеренный климат, обычно классифицирующийся как океанический. Город пересекает канал де Гаронна, канал дю Миди и реки Гаронна и Тоуш.
На заводе по производству удобрений AZF, расположенном в промышленной зоне на окраине Тулузы, 21 сентября 2001 г. прогремел мощный взрыв, в результате которого образовалась воронка диаметром 50 м и глубиной свыше 10 м. Погибли 31 человек и 3 500 человек были ранены. Более 500 домов были покинуты жителями и почти 11 000 учащихся прекратили учебу, поскольку взрывом были повреждены здания 85 школ и колледжей. Общая сумма ущерба составила 3 млрд евро [80].
Химический комбинат располагался в южной части города. В свое время он строился за пределами Тулузы. Но в процессе того, как город разрастался, комбинат оказался в городской черте. Структурно в химкомбинат входило три предприятия, расположенных на одной территории. Крупнейшее из них – предприятие по производству азотных удобрений, аммония, сульфата серы. На его складах накопилось большое количество готовой продукции и исходных сырьевых материалов. Второе предприятие по производству пороха, твердого ракетного топлива и взрывчатых веществ являлось основным и единственным в своем роде на территории Франции. На нем производилось также боевое отравляющее вещество фосген (причем складировалось оно здесь же в большом количестве). Третье предприятие использовало фосген в своем производстве. Вероятность взрыва на комбинате считалась незначительной и не учитывалась как возможный риск. И тем не менее произошло именно это.
Чрезвычайное происшествие произошло в рабочий день в 10 ч 18 мин. Взорвалось 300 т нитратов аммония, которые находились на складе готовой продукции.
Последствия аварии. На территории комбината практически все было разрушено, включая пункт безопасности на въезде в химкомбинат и склад карбонитратов.
Сильные повреждения получили прилегающие к химкомбинату строения. В частности, торговый центр, включающий несколько супермаркетов, практически полностью был уничтожен. В автобусном депо сгорело свыше 150 автобусов. Для восстановления нормального ритма движения городского транспорта в Тулузу срочно направили автобусы из других городов Франции.
По степени разрушений в результате взрыва можно выделить три зоны. В первой зоне радиусом 1 км строения не подлежали восстановлению.
Вторая (2–3 км) – это зона серьезных разрушений. Здесь были снесены крыши домов, повреждены стены. В этой зоне находились: больница на 1 200 койко-мест (очень важно, что она в основном сохранилась), жилые кварталы (в них пострадало около 20 тыс. квартир), множество предприятий.
В третьей зоне (около 8 км) разрушения зданий были незначительные, но практически полностью были выбиты стекла окон. В эту зону вошел почти весь центр города. Здесь же расположена еще одна больница (второе здание университетской клиники), а также много частных клиник. В полную негодность пришли более легкие по конструкции и крупные по размерам сооружения, такие как стадион и концертный зал.
Ликвидация последствий. Реагирование на чрезвычайное происшествие осуществлялось в соответствии с разработанными заранее и немедленно принятыми к исполнению в сложившейся обстановке двумя планами: планом оказания экстренной помощи пострадавшим «РРI» («Красный план») и планом, предусматривающим развертывание сети лечебных учреждений в экстремальных условиях («Белый план»). Это дало возможность быстро мобилизовать необходимые силы и средства для оказания помощи пострадавшим и свести к минимуму возможные потери.
В рамках этих планов муниципальные власти объявили о создании вокруг Тулузы зоны безопасности радиусом 30 км. Был закрыт аэропорт гражданской авиации, очень быстро блокировано воздушное движение над территорией города. Экстренно были перекрыты все автомагистрали и кольцевая дорога, закрыт железнодорожный вокзал и остановлено железнодорожное сообщение, прекращена работа метро. Однако движение на автодорогах практически оказалось парализовано, так как, услышав взрыв, горожане тут же бросились к своим автомобилям, чтобы забрать детей из школ, мужей или жен с мест их работы и выехать из Тулузы.
Одновременно через средства массовой информации население оповещалось обо всех ограничениях, диктуемых складывающейся обстановкой. Так, во время взрыва произошла утечка ряда токсичных веществ (в частности, аммиака). Образовавшееся облако пошло к центру города (к счастью, концентрация этих выбросов не представляла опасности для людей). В пятикилометровой зоне вокруг места взрыва населению было рекомендовано оставаться дома и не выходить из помещений, закрыть все окна. Проблема заключалась в том, что в этой зоне окна в домах были выбиты и даже стены частично повреждены.
Причины взрыва. Нитрат аммония, который хранился на заводе AZF, – это продукт в стабильном, устойчивом состоянии при нормальных условиях температуры и давления. Он очень далек от нестабильности, характерной для таких взрывчатых веществ, как нитроглицерин. Однако расследование привело к выводу, что катастрофа произошла из-за самовозгорания нитрата аммония, 300 т которого хранились на заводе.
Взрыв был квалифицирован как несчастный случай, а дело о нем закрыто. Произошедшее вызвало волну протестов среди жителей Тулузы, требовавших вынести все опасные производства за черту города.
//-- Взрыв на химическом заводе 10 июля 1976 г --//
//-- в Италии --//
Взрыв на принадлежащем Швейцарии химическом заводе выбросил в атмосферу облако диоксина – одного из самых страшных ядов, известных человеку. Облако повисло над промышленным пригородом, а затем яд стал оседать на дома и сады. У тысяч людей начались приступы тошноты, ослабло зрение, развивалась болезнь глаз, при которой очертания предметов казались расплывчатыми и зыбкими. Человеческая ошибка обернулась для ничего не подозревающих жителей Севесо бедствием планетарного масштаба [61].
Диоксин – сопутствующий продукт при производстве трихлорфенола, который используется для изготовления дезодорантов и мыла. Если развести в воде всего лишь четыре унции (около 90 мг) этого вещества, то этого будет достаточно, чтобы умертвить 8 млн человек. В тот летний день на свободу вырвался демон, способный убить 100 млн. Нужны многие годы, чтобы оценить все последствия отравления почвы, определить, сколько бед оно еще принесет будущим поколениям людей.
До катастрофы в Севесо было 17 тыс. жителей. Живописный городок, лежащий у подножия зеленых холмов в долине р. По в окружении зеленых полей и лесов, привлекал многочисленных туристов л субботний день, и завод практически не работал, из Милана. Бы лишь десять ремонтников занимались профилактическим осмотром оборудования.
Здесь находилось вспомогательное производство одной из самых больших в мире фармацевтических компаний Хоффман-Ля-Рош.
В этот день химический реактор завода был заглушен. Люди, сидевшие в столовой, вдруг услышали хлопок, за которым последовал жуткий пронзительный свист. Рабочие выбежали наружу и увидели, как через предохранительные клапаны, установленные в верхней части аппарата, под огромным давлением вырывается смертоносный газ диоксин.
В течение нескольких минут с неба, словно снег, густо сыпались частицы химиката, а воздух наполнился едким запахом хлорина. Рабочие открыли аварийные краны – и в реактор хлынула холодная вода. Но в это время уже сформировавшееся облако медленно поплыло над сельской местностью, отправляясь в свое зловещее путешествие.
Последствия взрыва. Людей, сидевших под навесами уличных кафе или готовящихся к обеду дома, вдруг охватили приступы кашля. Из глаз полились слезы. Позже, когда облако ушло, все стали жаловаться на головные боли и тошноту. Тягучий и едкий запах висел в воздухе.
Трагические последствия случившегося начали проявляться уже через три-четыре дня. К среде амбулатории Севесо переполнили заболевшие люди. Среди них было много детей, страдающих от сыпи и гноящихся нарывов. Они жаловались на боли в спине, слабость и тупые головные боли.
Пациенты рассказывали докторам, что животные и птицы в их дворах и садах начали внезапно умирать. Один старик видел на своем газоне трех погибших малиновок. Собаки и кошки, выйдя из домов на улицу, падали замертво. Плантации помидоров и кукурузные поля как будто выгорели, растения высыхали и скручивались. На пастбищах пораженный скот мучился от жидкости, вытекающей из ушей и глаз. Погибли тысячи кур.
Врачи, не получившие никакой информации от владельцев завода, терялись в догадках. Поверить во внезапную катастрофу было трудно. Никто не слышал сильного взрыва, не видел бушующего огня. Словом, не было ничего такого, что могло бы стать сигналом тревоги, о чем тут же сообщили бы по радио или по телевидению. А поскольку молчала ни о чем не подозревающая общественность, хранили молчание и боссы компании.
Причина аварии. Первый вывод: в предыдущие дни температура химической реакции была несколько завышена, а инструкция по режиму охлаждения не выдерживалась.
Чтобы решить проблему безопасности, большинство компаний, пользуясь типовыми предохранительными клапанами, такими же, как и на заводе в Севесо, дублируют их на огромные запасные емкости. Эти емкости принимают при авариях смертельный яд, не давая ему вырваться в атмосферу. Но в Севесо таких запасных емкостей не было, а предохранительный клапан не только отказал в критический момент, но вдобавок был установлен на вытяжной трубе, ведущей на крышу. В результате всего этого и произошла утечка газа.
Три года спустя итальянский парламент подвел итоги расследования катастрофы. В докладе говорилось, что завод не был готов к выпуску трихлорфенола с точки зрения обеспечения безопасности, что представители компании выжидали двадцать семь часов после выброса газа и не удосужились поставить в известность о нем муниципальные органы. Именно поэтому не были своевременно предприняты меры по эвакуации людей.
В качестве компенсации за причиненный ущерб компания выплатила пострадавшим свыше 10 млн долл.
13.3. Взрывы на транспортных средствах
//-- Взрыв в гавани Галифакс 6 декабря 1917 г. в Канаде --//
Восемь тысяч тонн тринитротолуола стали причиной самого страшного в мировой истории случайного взрыва, когда военный грузовой корабль с боеприпасами «Монблан» столкнулся с судном «Имо» в гавани Галифакс [17].
Во время Первой мировой войны Галифакс был пунктом сбора трансатлантических конвоев. Галифакская гавань, имевшая около 10 км в длину и около 1,5 км в ширину, обеспечивала безопасную швартовку судов во время отлива и прилива. Все корабли находили здесь удобную пристань, и потому 6 декабря 1917 г. их там было, как обычно, много. Во главе с британским крейсером «Хай Флаер» они должны были пройти по кишащей немецкими подводными лодками Атлантике в охваченную войной Европу.
Несколькими днями раньше французский сухогруз «Монблан», зафрахтованный армией, принял на борт в Нью-Йорке 4 тыс. т тринитротолуола, 2 300 т пикриновой кислоты, ружейный хлопок и бочки с бензином. Загрузка корабля водоизмещением 3 121 т была максимальной.
В четверг, 6 декабря, утро выдалось туманным. При почти нулевой видимости лишь опытные лоцманы могли провести корабль в порт. «Монблан» прибыл в 8 ч 40 мин, а к тому времени солнце практически рассеяло туман. Все, что требовалось от лоцмана, – это провести корабль через часть акватории, представляющую собой узкий канал шириной около километра.
На его южном берегу лежал район Галифакса Ричмонд, на северном – городок Дартмут; сразу за ним находился пирс, предназначенный для временной швартовки «Монблана». Внезапно из-за поворота показался бельгийский корабль «Имо», он выходил из гавани в открытое море.
«Имо» шел прямым курсом на «Монблан». Капитан «Монблана» затем так описывал случившееся в газете «Лондон Таймс»: «В ответ на сирену „Монблана” с „Имо” просигналили, что судно движется по нашей стороне. Делать маневр было уже слишком поздно, и потому мы застопорили двигатели, чтобы „Имо” мог нас обойти. Но на бельгийском корабле тоже застопорили двигатели. Так как „Имо” был пустым, по инерции он продолжал движение. Видя, что столкновение неизбежно, мы не стали двигаться, так как предпочли, чтобы удар пришелся по отсекам с пикриновой кислотой, а не по находившимся чуть дальше отсекам с тринитротолуолом».
Решение было правильным, но оно не сработало. «Имо» пробил в корпусе «Монблана» огромную дыру – и возникшие искры воспламенили бензин. Пламя распространялось с ужасающей быстротой, далее произошел взрыв (рис. 13.4).
Рис. 13.4. Облако взрыва в Галифаксе
Взрыв ощущался даже на расстоянии 200 км, в его эпицентре было уничтожено практически все. Вокзал на железнодорожной станции – огромное здание из камня и кирпича – мгновенно рухнул. Обвалившиеся своды погребли находившуюся в зале ожидания толпу. Сотни рабочих были убиты взрывом на фабрике по рафинированию сахара, расположенной рядом с доками.
Как раз в это время начинались занятия в школах. Взрыв уничтожил все школы, из 550 школьников Галифакса в живых осталось лишь семеро.
Начался пожар, но все пожарные были мертвы, их трупы лежали среди обломков пожарного оборудования в районе доков. В результате взрыва и последовавших за ним пожаров без крова остались 25 тыс. человек. Погибло 1 654 человека, ранено 8 000.
//-- Катастрофа на железной дороге 3 июня 1989 г --//
//-- около г. Уфа --//
Прорыв газопровода, по которому шел сжиженный газ, стал причиной страшного взрыва [61]. Предположительно накопившийся в низине газ воспламенился от искры, возникшей при прохождении поблизости поезда. Это случилось недалеко от Уфы.
Рано утром 3 июня 1989 г. примерно на полпути между двумя башкирскими городами Оша и Уфа, находящимися в районе Уральских гор, прорвало газопровод со сжиженным газом. Контроль за подачей газа с Нижневартовского нефтяного месторождения на очистные сооружения в Уфе осуществлялся операторами дежурной смены.
Приборы показали резкое падение давления в системе, что явно ко по неизвестной причине вместо свидетельствовало об утечке. Одна того, чтобы немедленно определить место утечки, как этого требует инструкция, операторы газопровода включили на полную мощность насосы, перекачивающие газ, и гремучая смесь пропана, бутана и паров бензина потекла в низину, прилегавшую к железной дороге.
Вечером того же дня два пассажирских поезда, двигавшихся в противоположных направлениях, проходили мимо друг друга в окутанной газом низине. Заполненные отпускниками, одни из которых возвращались домой, а другие направлялись на южные курорты, поезда не должны были встретиться в это время в этой точке, но один из них опаздывал, и судьбе было угодно, чтобы они вошли в ложбину одновременно. Тяжелый запах газа сразу же почувствовали машинисты обоих составов и немедленно прибавили ходу. И тут искра, вырвавшаяся из-под колес, воспламенила газ, который взорвался с оглушительным грохотом и ярко-оранжевой вспышкой пламени.
Это случилось в 22 ч 14 мин по московскому времени на 1710-м километре от Москвы, на перегоне Улу – Теляк – Оша Самарской железной дороги. Огонь мгновенно охватил вагоны.
Силой взрыва, равнявшейся, как позже установили эксперты, 10 тыс. т тринитротолуола, были повалены все деревья в радиусе около 5 км, оба локомотива с 38 вагонами были сброшены с рельсов (рис. 13.5). Вагонные окна были выбиты металлическими осколками. Была разрушена контактная сеть, повреждены линия связи и железнодорожное полотно на протяжении нескольких сот метров. Пламя, от которого плавилось железо, мгновенно охватило всю округу, испепелив не успевших выбраться из покореженных вагонов пассажиров. Время было позднее, и большинство пассажиров в этот трагический момент спали. Многих взрывной волной выбросило из вагонов, что спасло им жизнь.
Рис. 13.5. 1710-й километр Транссибирской магистрали после катастрофы в 1989 г.
Общее число жертв составило 190 убитых и 720 получивших серьезные ранения; 270 пропавших без вести также решено было считать погибшими. Согласно же неофициальным данным, число погибших составило более 650 человек.
13.4. Взрывы на промышленных объектах
По далеко не полным данным, охватывающим только крупнейшие промышленные (включая транспортно-промышленные) катастрофы прошлого столетия, более половины из них разразились в течение 1970–1990-х гг., в том числе треть – только в 80-е гг. Одновременно увеличивается их разрушительный эффект: на 8 лет (1980– 1988 гг.) приходится 47 % погибших и более -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
/ -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
раненых во время промышленных катастроф в ХХ в. (табл. 13.2). В связи с промышленными авариями только в 1967–1984 гг. в мире было эвакуировано свыше 1 млн человек, из них 90 % – в период после 1979 г., в том числе более половины в 1984 г.
Таблица 13.2
Крупнейшие промышленные катастрофы в мире (1989–1900 гг.)

Продолжение табл. 13.2

Окончание табл. 13.2

Представленные в главе примеры свидетельствуют о широкомасштабности события, приносящего большой как моральный, так и материальный ущерб. Основной причиной, как правило, является человеческий фактор – нарушение техники безопасности.
14. Крушение мостов
Мосты – это очень необходимые, многофункциональные, сложнейшие и дорогостоящие инженерные сооружения. Их главная, стратегическая задача – объединять отдельные территории, преодолевая природные преграды (реки, ущелья и др.). Естественно, все стадии функционирования таких сооружений (разработка проекта, возведение, эксплуатация) находятся под пристальным вниманием общественности, особенно инженерно-технической. Не исключением является и трагическая стадия функционирования таких сооружений – стадия обрушения.
14.1. Примеры крушений мостов
Рассмотрим некоторые примеры, произошедшие по всему миру, начиная с 1870-х гг.
//-- Разрушение Тэйского моста 28 декабря 1879 г --//
Эту трагедию [81, 82] по своему воздействию на англичан сравнивали только с шоком, который они испытали позднее в связи с гибелью океанского судна «Титаник», затонувшего в 1912 г. Тэйский мост был переброшен через широкое устье р. Тэй возле залива Фэрт-оф-Тэй на восточном побережье Шотландии, между городами Эдинбургом и Данди.
Мост через р. Тэй, самый длинный в то время в мире, был торжественно открыт в 1878 г. Протяженность его достигала свыше трех километров, а опирался он на чугунные фермы, установленные на восьмидесяти шести каменных быках (рис. 14.1). Возводивший его инженер Томас Буч уверял всех, что это новейшее сооружение из чугуна и бетона не только самое длинное в мире, но и самое надежное, мост прослужит долгие годы на благо процветающей Англии.
Рис. 14.1. Общий вид Тэйского моста (до катастрофы)
Описание катастрофы. Строго по расписанию 28 декабря в 18 ч 20 мин от Эдинбургского вокзала Бернтайленд отошел почтовый поезд, направлявшийся на противоположную сторону р. Тэй в г. Данди. В поезде не было пассажиров первого и второго класса (как обычно бывает в будние дни), так как 28 декабря 1879 г. было воскресеньем, однако в вагонах третьего класса было 75 пассажиров.
В тот день погода была неспокойной, с утра дул ветер, гнал тучи. Скорость ветра достигала 40 м/с, а к вечеру начался сильный дождь. Мост, как всегда, поскрипывал. В 19 ч13 мин поезд миновал последнюю небольшую станцию Уормит, где забрал еще несколько пассажиров, и въехал на первый пролет. Машинист, предупрежденный об ураганном ветре, не хотел рисковать и надеялся со скоростью 5 км/ч спокойно переехать на другую сторону реки.
Пропускавший состав железнодорожный обходчик Томас Баркли еще некоторое время наблюдал, как в темноте удалялись красные огни последнего вагона.
Когда поезд на полном ходу влетел в решетчатый «туннель» срединных больших пролетов, порыв урагана, до этого свободно проникавшего сквозь ажурные переплеты ферм, сорвал поезд с рельсов и ударил его о решетку фермы. Все тринадцать пролетов один за другим вместе с поездом, оказавшимся внутри них, как в клетке, сдуло в реку. С ними рухнули и трубчатые башни, несшие на себе эти пролеты (рис. 14.2).
Рис. 14.2. Одна из оборвавшихся ферм
А на другой стороне р. Тэй ждал поезд, который опаздывал уже на 4 мин. Ветер достигал такой силы, что со здания железнодорожного вокзала сорвало крышу. Служащие станции выбежали на улицу и стали пристально вглядываться в темноту, но мост был пуст и никаких огней на нем не было видно. Попытка связаться по телеграфу ничего не дала: связь была оборвана.
Все разъяснилось, когда с берега реки прибежали люди и рассказали, что видели, как во время сильнейшего порыва ветра в воду рухнул один из самых длинных пролетов – тот, длина которого составляла 74 м. И вместе с ним в воду упал неторопливо двигавшийся освещенный поезд.
История строительства моста. Река Тэй, как и протекающие южнее ее реки Форс и Эмбер, образует перед своим впадением в Немецкое море эстуарий – воронкообразное широкое устье, далеко вдающееся в глубь суши. Это, в сущности, настоящая морская бухта, с высокими приливами и отливами, создававшая неодолимое препятствие для железнодорожной связи с Северной Шотландией и вынуждавшая либо пользоваться паромной переправой, либо совершать многокилометровые объезды. Поэтому уже в начале второй половины ХIХ в. стала созревать мысль о сооружении через Тэйский эстуарий железнодорожного моста. Был подготовлен эскизный проект однопутного моста длиной в 3 600 м с ориентировочной стоимостью сооружения в 150 тыс. фунтов стерлингов.
Рис. 14.3. Судоходные пролеты Тэйского моста
Мост имел по проекту в плане вид математического знака интеграла. У южного берега он начинался короткой кривой, придающей основной части моста направление с юга на север. Вначале шли 6 пролетов по 20 м и 22 пролета по 36 м из прямых ферм с параллельными поясами и ездой поверху. За ними следовали 13 главных пролетов длиною по 74,7 м, каждый тоже в виде неразрезных ферм с параллельными поясами (рис. 14.3). Чтобы могли проходить суда, транспорт по этим пролетам двигался понизу, как по своего рода туннелю с решетчатыми стенками. Полотно рельсового пути пролегало по требованию судовладельцев на высоте 26,2 м над средним уровнем воды.
За этой почти километровой главной частью моста следовали опять малые пролеты с ездой поверху: 16 пролетов длиной по 36 м и 35 – по 22 м и меньше. Затем мост загибался широкой дугой на 90 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
к востоку длиною около полукилометра. Дальше начинался прямой железнодорожный путь до самого г. Данди.
На производство строительных работ были проведены торги. Наименьшую цену назначила та самая фирма, которая провела в свое время разведочные буровые работы. Однако калькуляция стоимости, произведенная и этой фирмой, на 100 тыс. фунтов превышала первоначально запланированную. Такого капитала в распоряжении компании не было. Пришлось срочно изыскивать пути к удешевлению работ.
Крупную экономию обещало дать изобретение, сделанное одним из соавторов проекта. По проекту предполагалось всю подводную часть устоев выполнить с помощью кессонных работ из кирпича с наружной бетонировкой; надводную же часть (высотой 26 м) соорудить также из облицовочного кирпича. Изобретатель предложил довести каменную часть устоев только до высоты одного метра над уровнем приливной воды, а затем на таких каменных основаниях воздвигнуть опоры из литых чугунных труб диаметром 0,38–0,46 м. Расположить эти трубы в плане намечалось шестиугольником под малыми, восьмиугольником – под главными, большими фермами, где требовалась высота устоев, на 6–7 м большая в связи с переходом в этой части моста на езду понизу. Трубчатые колонны составлялись каждая из 5–7 частей и связывались между собой поперечинами и раскосами. Эти элементы первоначально предполагалось делать из уголкового железа, но потом ради удешевления удовлетворились полосовым. Полосы крепились к трубам колонны одним болтом на каждом конце. Чтобы снизить цены как можно больше, отверстия в трубах не сверлились, а создавались в нужных местах в процессе отливки.
Все эти новшества, вместе взятые, обещали дать экономию до 70 тыс. фунтов стерлингов.
Когда подошли к погружению кессонов для главных опор, то в ходе проверочного зондажа было обнаружено, что никакой скалы под слоем песка и гальки нет. Дно обеих сторон средней части русла крутым обрывом переходило в глубокую впадину, и вести работы с помощью кессонов оказалось невозможным. Стало ясно, что те, кто выполнял разведочное предварительное бурение, приняли за скальный грунт слой спекшегося песка и гальки с глиноземом толщиною в несколько метров. А под этим слоем опять оказался песок-плывун на неизвестно какую, но, во всяком случае, недосягаемую для строителей глубину.
Положение казалось безвыходным. Фирма, виновная в этой ошибке, сама была производителем работ. После случившегося она отказалась продолжать строительство и, уплатив неустойку, «вышла из игры». Пришлось обратиться к фирме, занявшей второе место на торге, и снова ломать голову над еще одной неизбежной перепроектировкой среднего участка моста длиной около километра. Кроме того, стало очевидным, что, помимо неизбежного удорожания, работу не удастся закончить в срок.
Проектное давление на грунт в 6 кг/см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
было принято в расчете на скальное основание. Для обнаруженного грунта решили удовлетвориться опиранием кессонов на окаменелую смесь-конгломерат и не пробиваться глубже и понизили давление на опору до допускаемой величины – 3,2 кг/см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Чтобы уменьшить число подорожавших из-за этого срединных опор, решено было вместо запроектированных пролетов длиной 61 м каждый строить 75-метровые пролеты и, невзирая на увеличение тяжести, ложившейся теперь на каждую из опорных башен (200 т вместо 180 т), делать их не из восьми колонн, а из шести.
Попутно возникла еще одна трудность. В «коридорах» меж холмистых берегов, по которым протекают реки Шотландии, зимою свирепствуют сильные западные ветры. Между тем в годы, когда проектировался и строился Тэйский мост, в определении норм ветрового давления царила еще полная неясность. Неизвестны были также скорости и силы напора ветров, дующих вдоль Тэйской бухты. Авторы проекта моста приняли для расчетов величину ветрового давления в 47 кг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, а когда строительство было уже в разгаре, стало известно, что в Германии сооружения рассчитывают на ветровую нагрузку в 135, во Франции – в 200–260, а в США – в 235–245 кг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Значит, цифра, взятая строителями Тэйского моста «с потолка», по сравнению с этими нормами оказалась заниженной в 3–5 раз, даже если не учитывать специфику шотландских ветровых «коридоров».
Теперь уже и инженеры, наблюдавшие за постройкой, все больше теряли почву под ногами. Им почти в форме прямых указаний свыше рекомендовалось смотреть сквозь пальцы на дефекты и брак, с которыми они так энергично боролись в первые годы строительства. Они уже не смели замечать ни перекосов отверстий в трубах, появившихся в результате небрежной, торопливой отливки, ни того, что производители работ самовольно стали заменять болтовые крепления раскосных полос к трубам простыми клиньями.
К концу 1877 г. стройка действительно была окончена. Поздней осенью по мосту был пропущен первый паровоз. Еще несколько месяцев ушло на последние доделки. В феврале 1878 г. состоялись официальный осмотр и испытание моста, произведенные, по-видимому, наспех. Наконец 30 мая 1878 г. последовало торжественное открытие движения в присутствии высочайших особ. Мост был сдан в эксплуатацию (рис. 14.4). Единственной оговоркой со стороны сдававших постройку было категорическое предписание: не превышать при движении по мосту скорости 25 миль (40 км) в час.
Рис. 14.4. Новый двухпутный Тэйский мост, сооруженный вместо разрушенного
Целый ряд конструктивных неполадок обнаружился в первые же месяцы эксплуатации. Инженер-инспектор моста через 4 мес. после открытия движения заметил, что поперечные связи между трубами башенных устоев ослабли. И таких ослабленных мест он нашел около сотни. В трех колоннах он заметил вертикальные трещины, одна из которых – в устое большого пролета – достигала двух метров в длину. Инспектор ограничился тем, что велел наложить на треснувшие колонны железные бандажи.
Ремонтные рабочие и другие лица видели в ряде пролетов отвисшие и даже отвалившиеся связи. В последние месяцы перед катастрофой путевые сторожа подбирали за неделю до двух десятков вывалившихся клиньев, а кто знает, сколько их за это время утонуло в воде. На естественный вопрос следователей о том, почему же обо всех этих тяжелых неполадках не докладывалось высшему начальству, путевой сторож – ветеран строительства – дал характерный ответ: «Давно уж я набирался смелости, но ведь здесь мой кусок хлеба на старость. А что было бы, если бы такой маленький человек, как я, посмел доложить главному генералу, что мост, который он построил, разваливается?»
Грустную картину дало и техническое освидетельствование обломков крушения. Трубы для башенных устоев отливались из плохого чугуна. Толщина их стенок вместо требовавшихся 2,5 см оказалась (на изломах) колеблющейся от 3,6 до 0,9 см. Часто попадались крупные раковины, залепленные и закрашенные для маскировки. Особенно большие дефекты, видно, пытались заделать, но приваренные куски слабо держались.
И, наконец, вопрос ветровой нагрузки. Мог ли мост этой конструкции, в предположении полной добросовестности и качественности его выполнения, сопротивляться давлению ураганных ветров, один из которых в конце концов и разрушил его?
Автор исследования о крушениях инженерных сооружений инженер Ф. Д. Дмитриев дает такой анализ случившегося. При скорости , ветра 40 м/с давление ветра должно было составлять 188 кг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
тогда как проектировщики исходили из величины в четыре раза меньшей. Действию ветра в каждом из больших пролетов подвергались следующие площади: опорной башни – 73 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
; ферм – 320 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
; и поезда (приходившаяся на один пролет) – 110 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Если, исходя из этих значений, рассчитать значение опрокидывающего момента и тех ресурсов, которыми располагал мост в виде ничтожного наклона водорезных колонн и их закрепления в каменной кладке основания, то окажется, что даже давления в 115 кг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
было бы уже достаточно, чтобы опрокинуть мост.
Расследование причин разрушения моста. Исследователи крушений больших инженерных сооружений подразделяют вызвавшие их причины на три группы:
• непреодолимые стихийные силы (ураганы, землетрясения и т.п.);
• технические ошибки, допущенные по недостатку знаний (например, о нормах ветрового давления, законах продольного изгиба стержней и др.);
• грубые дефекты постройки, вызванные гонкой за удешевлением, спешкой, недобросовестностью поставщиков и строителей и действиями, стоящими уже на грани уголовщины.
Анализ обстоятельств гибели Тэйского моста показывает, как целый клубок всех этих причин привел к подлинной драме, разыгравшейся в результате действия волчьих законов капиталистического мира.
Катастрофа произвела ошеломляющее впечатление на британскую общественность. Немедленно назначили правительственную комиссию для расследования обстоятельств и причин крушения. Комиссия работала в течение двух месяцев. Она произвела детальный технический осмотр рухнувшего сооружения и опрос более 60 свидетелей – в основном участников строительных работ. Выводы комиссии были достаточно единодушны; расхождения касались только вопроса о преимущественных виновниках совершившегося.
Опрос показал, что уже задолго до катастрофы наблюдались какие-то шатания и колебания моста при проходе по нему поезда. Эти шатания были настолько ощутимы, что ряд лиц, которым по роду занятий приходилось часто пересекать Тэйскую бухту, обеспокоенные этим, стали предпочитать переплавляться на пароходе.
Рис. 14.5. Новый мост через р. Тэй; рядом – опоры старого моста
Для всей Англии трагическое происшествие было настоящим шоком. Никто не смог уцелеть, погибло 75 человек. Многие приезжали в Эдинбург специально за тем, чтобы посмотреть на следы разрушительной работы урагана. В суде, на котором разбирались причины трагедии, давал показания и инженер Буч. Положение его было очень тяжелым. Его одного обвиняли во всем случившемся. Инженер особенно не оправдывался, считая, что во всем был виноват ураган. Ветра такой силы никто не мог ожидать. Мост не выдержал двойной нагрузки – идущего состава и ураганного порыва. Буч считал, что все его расчеты были верными и скорее всего причину следует искать еще и в качестве металла. И тогда на процесс был вызван представитель литейной фирмы, поставщик железных материалов для моста, который был вынужден признать, что качество чугуна и железа не всегда отвечало требуемым нормам. Впоследствии там, где был обнаружен разрыв, качество материалов оказалось очень низким.
К концу 1880-х гг. на месте погибшего моста (остатки которого были полностью разобраны) возвысился новый двухпутный, а потому и более широкий, более устойчивый мост (рис. 14.5). Он был уже рассчитан по всем правилам инженерного дела и по данным опыта, приобретенного дорогой ценой. Новый мост выдержал проверку временем.
//-- История создания и обрушение Квебекского моста в Канаде --//
Квебекский мост должен был быть одним из инженерных чудес света. После завершения строительства он должен был стать крупнейшей структурой в своем роде и самым длинным мостом в мире, опередив известный Ферт-оф-Форт-мост в Шотландии.
Летом 1897 г. знаменитый американский инженер Теодор Купер посетил ежегодное собрание Американского общества инженеров-строителей в Квебеке. Тут он впервые услышал о грандиозной идее канадских властей – построить вблизи города консольный мост через р. Св. Лаврентия, причем построить без помех для навигации. И Ку-пер загорелся идеей.
Два года шла предварительная работа Купера с компанией Квебекского моста. Канадцы не могли в связи с отсутствием средств поручить ему разработать проект целиком, но он обещал консультировать их по представленным проектам. Компания моста остановила выбор на проекте фирмы «Феникс» из Пенсильвании.
Технические параметры моста:
• мост консольный. Общая его длина – 988 м;
• средний– 549 м (самый длинный в мире для того времени пролет);
• два боковых – по 152,5 м;
• два береговых – по 67 м;
• ширина моста – 20,4 м;
• высота фермы на быке – 96 м.
Конструкция соединения элементов в узлах была смешанной: сжатых на заклепках и растянутых на болтах диаметром до 60 см.
История строительства моста. Во время грандиозной церемонии 2 октября 1900 г. сэр Уилфрид Лорир, тогда премьер-министр Канады, положил первый камень для северного столба Квебекского моста.
Дешевизна проекта была, как видно, одним из главных козырей. В последующих письмах Купер постоянно вносит в проект изменения, направленные на его удешевление. Так, 25 апреля 1900 г. за пять дней до назначения главным инженером проекта он вносит предложение, впоследствии оказавшееся роковым: «Я рекомендую в целях упрощения и удешевления строительства увеличить пролет моста с 488 метров до 549 метров. Это позволит установить опоры моста на более мелком месте, что приведет к ускорению работ, по меньшей мере, на год и их меньшей подверженности ударам льда при ледоходе. Естественно, при этом нужно произвести перерасчет центрального участка моста».
В начале 1905 г. были готовы уже рабочие чертежи моста и появилась еще одна, последняя возможность рассчитать конструкцию, но это никому не было нужно: возможные изменения могли привести к необходимости все начинать сначала и напугать кредиторов.
Мост начали строить 22 июля 1905 г. Через два года была полностью готова южная часть моста и три панели подвесной фермы. Сборка моста производилась двумя кранами на весу. Оба крана (один весом 1 100 т, другой – 250 т) стояли на консоли. Образно говоря, мост представлял собой букву «Г» с короткой ножкой-быком и непомерно длинной полочкой, на конце которой стояли два крана, непрерывно удлиняющие консоль-полочку до тех пор, пока свободный конец полочки не коснулся бы другого берега.
Оригинальность технологии возведения огромного центрального пролета состояла в следующем: сначала от обоих берегов навстречу одна другой монтировались мощные фермы-консоли, а затем на них водружалась 195-метровая центральная ферма, которая в готовом виде доставлялась по реке на баржах. При таком методе монтажа две консольные части соединялись в общую систему без промежуточных опор, преодолевая широкое русло реки.
Крушение произошло в период, когда были выполнены южная половина моста и три панели подвесной фермы. Катастрофа уже наметилась почти за месяц до аварии (большие выгибы сжатых стержней консольных ферм). Возникшая по этому вопросу переписка затянулась до дня катастрофы.
Первый «звоночек» прозвучал 1 февраля 1906 г. Купер получил письмо от металлургов, в котором указывалось, что общий вес деталей консоли моста превышает расчетный на 2 500 т. Но к этому времени уже изготовлены все детали моста, а альтернатива – либо собрать их, либо начать проектировать и строить мост заново.
Наступил август 1907 г. Строительный сезон подходил к концу, и подрядчики торопили рабочих: нужно было полностью использовать последние летние дни. Строительство, однако, задерживалось. В августе было замечено, что в некоторых ребрах панелей консольной фермы имеются выгибы. Об этом было сообщено техническому консультанту железнодорожной компании, которая вела строительство. Началась переписка по этому поводу между консультантом и подрядной фирмой, которая уверяла, что этот дефект произошел из-за неправильной сборки и ничего страшного не происходит.
К лету 1907 г. мост в основном был собран. В июле на место был установлен центральный, утяжеленный и неперерасчитанный участок моста. Деформация ускорилась.
МакКлур 6 августа пишет, что некоторые фермы южной башни выглядят визуально согнутыми, но другие специалисты возражают, утверждая, что фермы были такими доставлены на стройку. Дебаты продолжаются одновременно с монтажом конструкций, вес моста растет, увеличивается и деформация.
Инспектор моста 20 августа заметил такие же выгибы еще в трех ребрах уже с другой стороны фермы.
Утром 27 августа заметили, что выгибы фермы продолжали развиваться. За неделю изгиб ферм увеличился с 2 до 6 см. Более того, несмотря на очевидный рост деформации, чиновники продолжают утверждать, что детали моста именно такими и были поставлены на стройку. Они сочли положение серьезным, но неугрожающим. Никаких мер опять принято не было. Решили только известить консультанта и генерального подрядчика, причем чтобы скрыть тревожное положение от рабочих, сделали это не по телефону или телеграфу, а послали специального нарочного в Нью-Йорк.
Поскольку на месте никто не хотел брать на себя ответственность, 28 августа МакКлур едет в Нью-Йорк к Куперу. В 11 ч 30 мин 29 августа он в офисе Купера сообщает о происходящем. Купер приказывает ему отправить телеграмму с требованием срочно остановить стройку, но МакКлур, стремясь быстрее вернуться в Квебек, забывает эту телеграмму отправить.
С тревогой ждали утра участники строительства. Ничего нового не обнаружилось, работу на мосту решили продолжать – нужно было заменить временные болты на постоянные заклепки в некоторых местах фермы. Вдруг рабочие-клепальщики заметили еще один прогиб, на который сразу же обратили внимание инженеров. Однако и сейчас работы прекращены не были. На продолжении работ настаивал главный инженер: он боялся, что если работы остановить, рабочие разойдутся и строительный сезон будет сорван.
За 15 мин до конца рабочего дня 29 августа произошла одна из самых крупных катастроф в истории техники. С громоподобным треском рухнули девять тысяч тонн стальных конструкций вместе с кранами и рабочими: за считанные секунды огромный мост превратился в кучу жалких обломков (рис. 14.6). Из 75 человек, работавших в это время на мосту, в живых остался лишь 1.
Рис. 14.6. Фрагмент рухнувшего моста в г. Квебеке
Расследование причин обрушения. Для выяснения всех обстоятельств катастрофы была назначена правительственная комиссия, расследовавшая причины этого страшного случая. Королевская комиссия сочла виновными в катастрофе инженеров Купера, проектировщика и консультанта. Общая ошибка проектировщика и консультанта состояла в использовании ими неверного метода расчета конструкции на прочность. Неправильно был рассчитан нижний сжатый пояс – составной стержень. Теории расчета решетки составных стержней в то время еще не было.
По современным расчетам в момент катастрофы фактическое напряжение в одном из элементов нижнего пояса было большим критического. Следовательно, неправильный расчет сжатых стержней и неумение рассчитывать решетку составных стержней, работающих на продольный изгиб, сделало все сооружение дефектным. Кроме того, нижний сжатый пояс был еще не весь склепан, отдельные его элементы были соединены на временных болтах и не обеспечивали необходимой жесткости. Использовать оставшиеся после крушения части стальной конструкции было невозможно, и мост спроектировали заново.
Уровень инженерных знаний того времени не позволял правильно произвести расчет. Это обстоятельство отметила и правительственная комиссия. После крушения Квебекского моста методы расчета на прочность стали очень быстро развиваться. Большой вклад в эту область строительной механики внесен советскими учеными, особенно профессором В. З. Власовым.
Квебекский мост научил проектировщиков во всем мире правильным методам расчета мостов из стальных конструкций. Всем стало ясно, что нельзя новую конструкцию значительно большего масштаба, чем раньше, к тому же намечаемую к постройке из других материалов, рассчитывать по старым формулам, не дав соответствующего запаса прочности, не проведя испытаний на моделях.
По-видимому, последнее и было главной стратегической ошибкой инженеров. Недостатки расчетных формул следовало бы вскрыть экспериментальным путем, посредством тщательного исследования моделей моста.
Реконструкция моста. В 1908 г. канадское правительство приняло решение о реконструкции моста (рис. 14.7). Новый проект сопровождался чрезвычайно строгими нормами, чтобы гарантировать, что ни одна ошибка не найдет свой путь в проект на этот раз. Президент компании Фелпс Джонсон изменял к лучшему оригинальный проект.
Однако через девять лет 11 сентября 1916 г. произошло второе разрушение. В момент установки центрального подвесного пролета (длина 187 м, вес 5 200 т), при подтягивании его к консолям моста, на которых были установлены подъемники, произошло внезапное обрушение (рис. 14.8).
Рис. 14.7. Подъем центрального участка моста в г. Квебеке
Рис. 14.8. Обрыв конструкции
Комитет, расследовавший причины аварии, вынес суждение о том, что она произошла из-за конструктивных ошибок в узлах опирания поднимаемой части на консольные участки моста. Через год, т. е. 20 сентября 1917 г., учтя негативные уроки прошлого, новую ферму, вместо затонувшей, без проблем установили в проектное положение.
//-- Крушение моста через р. Бирс в 1891 г --//
//-- в Швейцарии --//
Основная причина крушения – потеря устойчивости вследствие недостаточной жесткости средних раскосов. Знакопеременные раскосы были ошибочно рассчитаны и запроектированы как растянутые. Однопутный мост длиной всего 42 м, построенный по проекту автора всемирно известной в Париже башни инженера Эйфеля, был расположен на магистрали, соединяющей Париж со Швейцарией. Фермы моста – с параллельными поясами. Высота ферм 6,2 м, расстояние между осями ферм 4,7 м. Материал – сварочное железо. За год до крушения мост уже подвергался усилению. Он обрушился во время прохождения по нему пассажирского поезда. Слабым местом оказались средние раскосы, выполненные из накрест поставленных уголков, соединенных между собой планками через 1,2 м.
Свидетели аварии почти единогласно показали, что крушение началось в тот момент, когда паровоз еще не достиг середины или только что перешел за середину моста. Линия влияния указывает на то, что для среднего раскоса такое загружение наиболее опасно. По расчетам Энгессера, исследовавшего конструкцию моста (официальное расследование вели Риттер и Тетмайер), коэффициент запаса оказался равным всего 0,75. Знакопеременные раскосы были рассчитаны только на растяжение без учета продольного изгиба. По подсчетам Ф. Д. Дмитриева, максимальное сжимающее усилие в одном из раскосов составило 22,3 т, а гибкость λ = 193. При такой гибкости критическое напряжение для сварочного железа по таблице Ф.С. Ясинского σ -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
= 530 кг/см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, в то время как действительное напряжение в раскосе было σ -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
=676 кг/см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
//-- Крушение моста через р. Кевду в 1875 г. в России --//
Крушение (рис. 14.9) произошло вскоре после окончания сборки при проходе по мосту рабочего поезда. Основная причина – потеря устойчивости верхних поясов ферм в плоскости, перпендикулярной плоскости ферм. Мост длиной 33,5 м не имел верхних горизонтальных связей. Верхний пояс ферм представлял собой сжатый длинный стержень, работающий в упругой среде, создаваемой отпором стоек. Недостаточная жесткость стоек оказывала незначительный отпор, и работа пояса проходила в неблагоприятных условиях.
Современный расчет показывает, что фактическое напряжение в поясе значительно превышало критическое: σ -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
= 970 кг/см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
; σ -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
= 850 кг/см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Потеря устойчивости верхнего пояса открытых мостов обычно имеет смешанную изгибно-крутильную форму.
Рис. 14.9. Крушение моста
//-- Крушение Такомского моста 7 ноября 1940 г --//
//-- в Вашингтоне --//
Основные характеристики Такомского моста через залив Такома, Вашингтон (США) (рис. 14.10): мост висячий трехпролетный; общая длина – 1 662 м (по другим источникам – 1 810 м); средний пролет – 854 м; два боковых – по 335 м, береговой – 137 м; ширина – 11,9 м; мост подвешен на двух стальных канатах диаметром 438 мм; длина стрелы провеса – 70,7 м; пилоны стальные на бетонных быках; высота балки жесткости – 2,44 м.
Рис. 14.10. Мост через пролив Такома-Нэрроуз
Строительство моста началось 27 сентября 1938 г. и завершилось через девятнадцать месяцев. Он был самым длинным висячим мостом в мире и третим по величине среднего пролета (854 м) после Джорж Вашингтон-Бридж между Нью-Джерси и Нью-Йорком и Голден Гэйт-Бридж к северу от Сан-Франциско.
Палуба моста была недостаточно жесткой и легко поддавалась воздействию ветров. Еще во время возведения строители дали ему прозвище «Галопирующая Герти» (англ. Gallopig Gertie) из-за того, что в ветреную погоду его дорожное полотно сильно раскачивалось (из-за малой высоты балки жесткости).
Попытки управления вибрацией. Так как структура испытала значительные вертикальные колебания (рис. 14.11), в то время как мост находился в эксплуатации, были разработаны несколько стратегий, чтобы уменьшить движение моста [17].
Рис. 14.11. Интенсивное раскачивание моста под действием ветра
Во-первых, к динамичному пролету были приложены тросы, выполняющие роль дополнительных связей, которые были соединены с 20-тонными бетонными блоками на берегу. Вскоре оказалось, что эта мера неэффективна.
Во-вторых, были добавлены наклонные тросы по центру главного пролета, соединяющие по диагонали главные тросы и балку жесткости. Они оставались на месте до краха, но были также неэффективны при сокращении колебаний.
Наконец, структура была оборудована гидравлическими буферами, установленными между башнями и системой пола палубы, чтобы заглушить продольное движение главного пролета. Эффективность гидравлических устройств была явной, но повреждения были значительны, это было доказано вскоре после установки буферов и визуального осмотра моста.
Вашингтонские власти наняли профессора Фредерика Берта Фаркухарсона, технического преподавателя в университете Вашингтона, чтобы провести испытания в аэродинамической трубе и рекомендовать решения, которые позволили бы уменьшить колебания моста. Профессор Фаркухарсон и его студенты построили масштабную модель моста в 1:200 и модель части палубы в 1:20. Первые исследования закончились 2 ноября 1940 г. – за пять дней до краха моста. Профессор предложил два решения:
1. Сверлить отверстия в боковых прогонах таким образом, чтобы воздух мог свободно циркулировать, тем самым уменьшая воздействие на главный пролет;
2. С наветренной части приварить листы под особым углом, чтобы сделать более аэродинамичной форму поперечной части палубы.
Первый вариант не был одобрен из-за его необратимого характера. Второй вариант был принят, но действие не было выполнено, потому что мост разрушился спустя пять дней после того, как исследования были завершены.
Крушение произошло в 1940 г. после 4-месячной эксплуатации в результате вызванных ветром динамических колебаний (аэродинамических) (рис. 14.12). Обрыв подвесок центрального пролета повлек провисание боковых пролетов и наклон пилонов. Сильные вертикальные и крутильные колебания моста явились следствием чрезмерной гибкости конструкции и относительно малой способности моста поглощать динамические силы. Мост был запроектирован и правильно рассчитан на действие статических нагрузок, в том числе и ветровой, но аэродинамическое действие нагрузки не было учтено. Крутильные колебания возникли в результате действия ветра на проезжую часть около горизонтальной оси, параллельной продольной оси моста. Крутильные колебания усиливались вертикальными колебаниями тросов. Опускание троса с одной стороны моста и поднятие его с другой вызвали наклон проезжей части и породили крутильные колебания.
Рис. 14.12. Обрушение моста
Воссоздание моста через пролив. Демонтаж пилонов и боковых пролетов был начат вскоре после аварии и продолжался до мая 1943 г. При строительстве нового моста были использованы анкерные устои, быки (основания) пилонов и некоторые другие составные части старого моста. Полностью восстановленный мост (англ. West bound Bridge) был открыт 14 октября 1950 г. (рис. 14.13) и стал третьим на тот момент самым длинным висячим мостом в мире (общая длина – 1 822 м, длина центрального пролета – 853). Для дополнительной устойчивости и снижения аэродинамических нагрузок в конструкцию нового моста были введены открытые фермы, стойки жесткости, деформационные швы и системы гашения вибраций. Пропускная способность моста – 60 тыс. автомобилей в сутки.
В 2002–2007 гг. для увеличения пропускной способности шоссе рядом со старым был возведен еще один мост (англ. Eastbound bridge), имеющий общую длину 1 645,9 м, длину центрального пролета 853,4 м и высоту пилонов 155,4 м.
Многие исследователи этой аварии приходят к выводу, что причиной катастрофы стала не фатальная ошибка инженеров при разработке моста, а нехватка научных знаний, научной базы и практического навыка к периоду проектирования и строительства такого сложного инженерного сооружения.
Рис. 14.13. Полностью восстановленный мост через пролив Такома-Нэрроуз
Авария моста оставила значительный след в истории науки и техники. Разрушение моста способствовало исследованиям в области аэродинамики и аэроупругости конструкций и изменению подходов к проектированию всех большепролетных мостов в мире, начиная с 1940-х гг. Во многих учебниках причиной аварии называется явление вынужденного механического резонанса, когда внешняя частота ветрового потока совпадает с внутренней частотой колебаний конструкций моста. Однако истинной причиной стал аэроупругий флаттер (динамические крутильные колебания) из-за недоучета ветровых нагрузок при проектировании сооружения.
//-- Крушение моста через р. Луару в 1907 г. во Франции --//
Крушение произошло ввиду того, что вовремя не были усилены конструкции. Мост был построен и рассчитан на меньшие нагрузки, чем впоследствии на него были даны. Проходивший по мосту пассажирский поезд сошел с рельсов, разрушил проезжую часть и упал в реку. Основными причинами аварии следует считать слабое прикрепление поперечных балок проезжей части к нижнему поясу ферм и существенное превышение расчетной нагрузки. Проезжая часть оторвалась от ферм и увлекла за собой поезд. Не досчитались сорока человек, извлечено тринадцать трупов.
//-- Крушение моста в г. Мидвил в 1902 г --//
Несоблюдение установленных габаритов перевозимых грузов и отсутствие наблюдений за их закреплением явилось причиной аварии моста в г. Мидвил (США) в 1902 г. Однопутный мост имел три пролета: два крайних (по 33 м) и средний (88,7 м). Мост располагался на кривой. Товарный поезд, проходивший по нему, состоял из паровоза и 28 вагонов. Паровоз и 20 вагонов благополучно проехали, четыре рухнули вместе с мостом в реку, а четыре остались на пути, не успев взойти на мост.
Авария произошла из-за того, что вагоны, упавшие вместе с мостом, были нагружены тяжелыми мостовыми фермами и балками, которые не были, как следует, закреплены: балки лежали на платформе наискось, стянуты и прикреплены к платформе легкими связями. При движении поезда балки сместились и выдававшимися в сторону фасонками ударили о ферму моста, вызвав его крушение.
Уроки аварий и катастроф мостовых конструкций дали богатейший материал для развития научной и инженерной мысли, постановки различных теоретических исследований и экспериментальных проверок. Достаточно указать на труды Ф. С. Ясинского, А. Н. Динника, В. З. Власова, И. И. Гольденблата, П. С. Стрелецкого, А. Р. Ржаницына и др.
//-- Крушение моста через р. Миссисипи 2 августа 2007 г --//
Америку потрясла крупномасштабная катастрофа. В самый час пик (18 ч 5 мин по местному времени) 2 августа 2007 г. в Миннеаполисе обрушился мост через Миссисипи, по которому проходит федеральная автотрасса I-35W. Этот мост являлся крупнейшим в городе (рис. 14.14). Его построили в 1967 г. на высоте 19 м над водой. Его длина составляла 160 м. Ежедневно мост пересекало 100–200 тыс. автомобилей [83].
Полная проверка моста на прочность проводилась всего три года назад – в 2004 г. Кроме того, Департамент транспорта штата Миннесота проверял мост дважды – в 2005 и в 2006 гг. Тогда эксперты не нашли никаких структурных изъянов.
Рис. 14.14. Последствия крушения моста через р. Миссисипи
Специалисты, расследующие причины обвала моста, повлекшего гибель 10 человек, предположили, что одной из наиболее вероятных причин мог быть голубиный помет, который, накапливаясь годами, способствовал ускорению процесса коррозии стальных балок моста.
Инженеры обратили внимание на эту проблему еще в 1987 г., и в 1996 г. балки были частично закрыты стальными экранами, однако принятых мер оказалось недостаточно, так как помет продолжал накапливаться на других частях моста. Птичий помет содержит аммиак и соли, которые при взаимодействии с водой приводят к электрохимической реакции, разрушающей сталь.
В настоящее время инспекторы выявили на территории США 77 тыс. мостов, страдающих в той же степени, в какой страдал обрушившийся мост через Миссисипи [84].
14.2. Колебания Саратовского моста через Волгу
Первый поток машин через мост прошел 10 октября 2009 г. Строительство велось 13 лет и обошлось в 12,3 млрд руб. Общая протяженность моста составляет 1 260 м.
Обычно волны ходят под мостом, а тут сам мост пошел волнами (рис. 14.15). По-другому то, что произошло в Волгограде, не назовешь. По рассказам очевидцев, бетонные волны были настолько сильны, что машины подкидывало в воздух на метр, некоторые даже разворачивало на 180 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Лишь по счастливой случайности никто не пострадал.
Рис. 14.15. Колебания моста в г. Волгограде
Для выяснения причин ЧП была создана совместная комиссия, в которую вошли представители областной администрации, инженеры-дорожники, сотрудники МЧС. По предварительной версии, «волна» пошла из-за колебаний одной из опор моста. Свет на причину произошедшего должны были пролить предстоящие технические испытания, которые проведут представители проектировщиков. Пока они уверены, что в случившемся нет ничего страшного [85].
Через реку были пущены дополнительные речные трамвайчики, а на улицы города вывели больше автобусов. Машины идут в обход через автодорогу Волжской ГЭС.
Комиссия, обследовавшая Волгоградский мост, назвала предварительную версию причин колебаний конструкции. Похоже, все объясняется аэродинамикой – ветровые нагрузки попали в резонансную зону. Что могло послужить импульсом для начала колебаний, предстоит установить специалистам. Эксперты отмечают, что нагрузка на мост была в 5–6 раз больше нормы, то, что он устоял, свидетельствует в пользу проектировщиков. Между тем Дмитрий Медведев поручил проверить все обстоятельства строительства и эксплуатации моста.
Движение по мосту в Волгограде, которое было закрыто из-за колебаний конструкций, будет открыто только после повторных технических испытаний, аналогичных тем, которые проводятся при сдаче нового объекта. Об этом сообщил журналистам после экстренного экспертного совещания в Волгограде замминистра транспорта Олег Белозеров. По его словам, «рассматривали вариант поэтапной возможности открытия движения с точки зрения безопасности, когда будут проведены повторные технические испытания в полном объеме. При этом ограничения (движения), возможно, будут вводиться при шквалистом, порывистом ветре».
Кроме того, судам было запрещено проходить под этим мостом.
«Эксперты сходятся в одном – это аэродинамика, когда ветровые нагрузки попадают в одну резонансную зону. Версия сейсмического характера не подтвердилась».
«Визуально мост в полном порядке. Более того, асфальтобетонное покрытие также не повреждено. Все детали и конструкции моста на установленных местах», – подчеркнул замминистра.
Белозеров сообщил также, что на металлоконструкции нанесена краска жесткого покрытия, которая также не повреждена. «Если бы были бы какие-либо потрескивания, то можно было бы предположить, что произошли какие-то деформации и повреждения, но ничего такого не произошло», – подчеркнул он.
Замминистра сообщил, что движение по мосту, возможно, возобновится лишь через три-четыре дня, когда пройдет первый этап исследований. Специалисты должны провести ультразвуковое обследование швов и повторные испытания сооружений моста. «Только после этих мероприятий можно будет говорить об открытии моста», – подчеркнул Белозеров.
Параллельно эксперты создали ветровую компьютерную модель, чтобы смоделировать ситуацию, которая вызвала колебания на Волгоградском мосту. «Это порядка 10–15 дней, чтобы смоделировать такую ситуацию и выдать технические решения по устранению тех возможных предпосылок, которые создали такой прецедент», – пояснил замминистра.
Президент Дмитрий Медведев поручил контрольному управлению президента и Генпрокуратуре проверить обстоятельства проектирования, строительства и эксплуатации моста в Волгограде, соблюдение при этом соответствующих нормативов и требований.
На сайте проектировщика моста, саратовской компании «Волго-мост», в пятницу появилось официальное заявление по поводу происшествия. В нем отмечалось, что мост через Волгу в Волгограде, движение по которому было закрыто в четверг вечером из-за сильного колебания конструкций, «является одним из самых надежных и соответствует всем технологическим требованиям».
«Позже специалисты компании подрядчика, Управления автомобильных дорог Волгоградской области и заказчика строительства – Волгоградоблстройинвеста – провели полное и всестороннее обследование мостовых опор и пролетов. Никаких повреждений не найдено. Волгоградский мост в целости и сохранности», – сказано в заявлении.
Отвечая на вопрос о том, есть ли у волгоградского моста какие-то особенности конструкции, Дубовик (зам. директора компании проектировщика «Волгомост») ответила: «Каких-то радикальных нововведений там нет, по аналогичной технологии построено уже несколько мостов, в том числе и новый саратовский».
Заведующий кафедрой «Мосты и транспортные сооружения» Саратовского государственного технического университета профессор, доктор технических наук Игорь Овчинников пояснил, что мосту, что называется, не повезло с погодой.
«Неудачное стечение обстоятельств», – сказал Овчинников о возможных причинах инцидента. По его словам, произошедшее с мостом не только не вина проектировщиков, но свидетельство того, что проект конструкции выполнен качественно. «То, что мост перенес такого рода воздействие, говорит в пользу проектировщиков и строителей. Он обладает живучестью, не разрушился от такого воздействия, а он довольно неприятно себя чувствовал», – сказал профессор.
При этом, как сказал зав. кафедрой, понижение устойчивости мостов к ветру – общемировая тенденция, связанная с новыми технологиями строительства. «Это новые мостовые конструкции, облегченные. Их начали строить лет 10 назад. Толщина стенки 12–14 миллиметров, ортотропная плита сверху. Раньше вес полезной нагрузки (транспорта, который ходит по мосту) составлял около 20 %, а оставшиеся 80 %, по сути, мост нес сам себя. В современных мостах получается примерно 50 на 50. Мосты стали легче, ветровая нагрузка для них стала опаснее», – сказал Игорь Овчинников.
Можно сделать вывод, что ни одна конструкция не застрахована от внезапных внешних воздействий такого рода как очень сильный штормовой ветер или землетрясение. Конечно, можно вводить бесконечные расчеты и доработки, тем самым разрабатывая конструкцию устойчивой в то же время утяжеляя ее и делая дороже.
Анализ аварийных ситуаций даже этого небольшого набора примеров показывает, что все ситуации функционирования мостовых конструкций от замысла, проектирования и до разрушения таят в себе потенциальные негативные проявления.
15. Катастрофы на море
По информации, представленной И. А. Муромовым в монографии «100 Великих кораблекрушений» [86], в настоящее время на дне океана покоится не менее одного миллиона судов. С 1500 г. ежегодно гибло в среднем 2 172 судна.
В качестве примеров назовем некоторые из них:
• «Флоренция» – в мае 1588 г. испанский галеон затонул у берегов Шотландии в результате взрыва. Погибло более 500 испанцев;
• «Сан-Диего» – 14 декабря 1600 г. испанский галеон затонул во время маневра в филиппинских водах. Погибло 350 человек;
• «Крона» – 1 июня 1676 г. флагманский корабль шведского флота, совершая маневр, опрокинулся на борт и затонул около о. Эланд в Балтийском море. Погибло более 850 человек;
• «Толоса» – 25 августа 1724 г. испанский галеон затонул во время урагана у северного побережья Гаити. Погибло 550 человек;
• «Медуза» – 2 июня 1816 г. французский фрегат из-за навигационной ошибки сел на мель у северо-западного побережья Африки. Погибло более 400 человек;
• «Рояль чартер» – 25 октября 1859 г. английский парусно-винтовой корабль был выброшен штормом на скалы о. Англси. Погибло 456 человек;
• «Султанша» – 2 июня 1816 г. французский фрегат из-за навигационной ошибки сел на мель у северо-западного побережья Африки. Погибло более 400 человек;
• «Принцесса Алиса» – 3 сентября 1878 г. английский речной экскурсионный пароход затонул на р. Темзе после столкновения с грузовым пароходом. Погибло 700 человек;
• «Генерал Слокам» – 15 июня 1904 г. американский экскурсионный речной пароход погиб в результате пожара на р.Ист-Ривер в Нью-Йорке. Число жертв превысило 1 000 человек.
15.1. Гибель «Титаника» 15 Апреля 1912 г
В точке с координатами 41 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
46′ с. ш. и 50 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
14′ з. д. 15 апреля 1912 г. затонул «Титаник» – без преувеличения самое известное в истории человечества плавсредство.
Он более популярен, чем Ноев ковчег, который в отличие от «Титаника» выплыл. Про «Титаник» в разные годы и в разных странах были сняты дюжина художественных кинофильмов, телесериал, а также бесчисленное количество документальных лент. И это при том, что данная катастрофа не была ни первой, ни самой крупной в истории.
Гибель «Титаника» – самая «политкорректная» катастрофа ХХ в. В ней не было намека на военные преступления, причиной гибели стал айсберг. [87].
//-- Миф и реальность --//
Пассажиры ужинали, танцевали, многие уже готовились ко сну. И никто даже не мог предположить, что через несколько мгновений случится катастрофа. Огромный айсберг разрушил миф о непотопляемости «Титаника».
Человечество еще не видело такого громадного корабля. Самый большой, самый мощный, самый надежный, абсолютно, как утверждали конструкторы, непотопляемый, он и название получил соответствующее – «Титаник». Спущенный на воду с Королевских верфей, «Титаник» ушел в свое первое плавание и не вернулся. Невиданная катастрофа потрясла мир.
Строители и владельцы этого гиганта пассажирского флота самонадеянно заявили: «Сам Господь Бог не сможет потопить этот корабль». Тщеславие и гордыня были жестоко наказаны: колоссальный айсберг в считанные мгновения вспорол корпус «Титаника», сделанный из двух слоев стали, и ледяная вода Атлантического океана хлынула в отсеки.
«Титаник» затонул в считанные часы. Оркестр еще играл популярный шлягер, а корабль уже начал погружаться в черные воды океана.
Роскошный пароход-гигант считался символом «золотого века», который оборвала Первая мировая война.
Короткая и драматичная жизнь «Титаника» началась в конструкторских бюро судостроительных верфей Харланда и Уолфа в Белфасте, Северная Ирландия. Его создатели, увы, больше заботились о роскоши и скорости, чем о безопасности плавания.
Опытнейшие кораблестроители и дизайнеры, инженеры, клепальщики, столяры-краснодеревщики и другие специалисты самоотверженно трудились, создавая самый роскошный корабль в мире. Все на нем поражало и вызывало удивление. Длина «Титаника» составляла 275 м; четыре огромные дымовые трубы диаметром 6,7 м каждая, словно четыре башни, возвышались над этой громадиной, высота которой от киля до тоновых огней равнялась высоте одиннадцатиэтажного дома (рис. 15.1). Вес корабля составлял 46 тыс. т. Специально спроектированные двигатели мощностью в 50 тыс. л. с. позволяли этому гиганту двигаться со скоростью 23 узла в час.
Рис. 15.1. «Титаник»
Пассажиры первого класса могли, что называется, купаться в роскоши. На корабле для них был сооружен плавательный бассейн – в ту пору новинка в судостроении. Пассажиры могли во время плавания нежиться в турецких банях, заниматься гимнастикой в роскошном спортивном зале, играть в теннис на специальном корте, отдыхать в «версальской гостиной», в «парижском кафе», в пальмовом саду, в многочисленных музыкальных салонах, ресторанах и барах.
Администрация пароходной линии «Белая звезда» широко разрекламировала «Титаник» – самый большой и роскошный корабль в мире. Наверное, поэтому список пассажиров первого рейса из Саутгемптона в Нью-Йорк представлял собой подлинный справочник «Кто есть кто». Там фигурировали фамилии самых богатых и известных людей того времени: финансиста Бенджамина Гугенхейма, прославившегося своей благотворительностью (его именем впоследствии был назван знаменитый музей искусств в Нью-Йорке); совладельца крупного универсального магазина «Мэйсиз» Исидора Штрауса; американского художника Фрэнсиса Миллета и многих других богачей и знаменитостей. Многие из них отправились в путешествие со своими семьями.
Строительство «Титаника» обошлось тогда в 4 млн фунтов стерлингов. В сегодняшних ценах – это 100 млн. В свое первое плавание из Саутгемптона в Нью-Йорк корабль отправился под британским и американским флагами 10 апреля 1912 г. На его палубах разместились 20 спасательных шлюпок – на четыре больше, чем требовал Британский кодекс торгового мореплавания, но страшно мало для того, чтобы поместить на них всех пассажиров корабля-монстра.
//-- Роковое путешествие --//
Первые пять дней, проведенные в открытом море, не принесли команде «Титаника» никаких неожиданностей. Ночью 14 апреля море сохраняло спокойствие, но кое-где в районе плавания виднелись айсберги. Они не смущали капитана Смита…
В 11 ч 40 мин вечера с наблюдательного поста на мачте неожиданно послышался крик: «Прямо по курсу айсберг!» Одновременно прозвучали три удара судового колокола – предупреждение о надвигающейся опасности. Тридцать секунд спустя произошло столкновение лайнера и ледяной горы. Оно потрясло огромный корабль. Из своих кают высыпали пассажиры. Они любовались сказочной картиной: в ночи под электрическими прожекторами льдины сияли, как алмазы.
Еще никто не осознавал, что произошло, никто не ощутил зловещего дыхания смерти.
Надводная часть айсберга по высоте составляла примерно около 30 м (рис. 15.2). Айсберг пробил большую брешь в правом борту корабля и разорвал водонепроницаемые отсеки, на которые возлагались такие большие надежды. В гигантский корабль с невероятной скоростью хлынула ледяная вода.
Слишком медленно до капитана Смита начала доходить невероятность происходящего. Слушая доклады офицеров о катастрофе, он просто не мог поверить своим ушам. Лишь в полночь капитан приказал пассажирам садиться в шлюпки, а терпящий бедствие корабль подал сигнал «SOS».
Узнав о катастрофе, угольный король Гугенхейм и его камердинер Виктор Джиглио надели вечерние костюмы и приготовились к встрече со смертью как истинные джентльмены. Утонули десять миллионеров. Вместе с ними на дно ушли бриллианты и другие богатства, оцененные потом в 4 млн фунтов стерлингов.
Рис. 15.2. Айсберг, с которым столкнулся «Титаник»
На палубах «Титаника» возникла паника. На борту помимо шлюпок имелись разборные плоты, но вовремя их не собрали и хранились они в неподходящих местах.
Когда начался губительный крен корабля, в ночное небо над океаном были пущены сигнальные ракеты – последняя призрачная надежда капитана на помощь проходящих судов. Трудно было рассчитывать на удачу, и все-таки счастливый случай мог помочь обреченным. Вахтенный пассажирского парохода «Калифорния», находившегося в девятнадцати милях от терпящего бедствия «Титаника», заметил сигнальные ракеты.
Но вахтенный принял сигналы бедствия за обычные осветительные огни другого парохода, и «Калифорния» в блаженном неведении дрейфовала в ледяном поле всю ночь. Только в пять часов утра ее капитан решил направиться в подозрительную зону. К тому времени «Титаник» уже давно покоился в своей мрачной ледяной могиле.
Самая трагическая судьба постигла пассажиров-иммигрантов, занимавших каюты третьего класса. Находясь в нижних ярусах корабля, они попали в настоящую ловушку, поскольку американская иммиграционная служба приказала закрыть на ключ все двери, ведущие на верхние палубы. К тому времени, когда толпы людей вырвались наверх, большая часть спасательных шлюпок была уже спущена на воду.
Через 2 ч 30 мин после катастрофы крен «Титаника» составлял почти 90 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, т. е. корабль практически лежал на борту. А затем суперлайнер исчез под водой, образовав на поверхности моря гигантский водоворот, который втягивал людей и обломки такелажа.
Пароход «Карпатия», принявший «SOS», на всех парах летел к месту катастрофы. Прибыл он с опозданием в один час, но успел подобрать людей, которые спаслись на шлюпках. Таких счастливцев оказалось 705 человек, погибло 1 522 человека.
//-- Подводная могила --//
Семьдесят три года пролежал корабль в своей глубокой подводной могиле (рис. 15.3) как одно из бесчисленных свидетельств человеческой беспечности. Слово «Титаник» стало синонимом обреченных на неудачу авантюр, героизма, трусости, потрясений и приключений. Были созданы общества и ассоциации спасшихся пассажиров. Предприниматели, занимающиеся подъемом затонувших судов, мечтали поднять суперлайнер со всеми его бесчисленными богатствами.
Рис. 15.3. Подводная могила «Титаника»
В 1968 г. команда водолазов, возглавляемая американским океанографом доктором Робертом Баллардом, нашла его – и миру стало известно, что под огромным давлением водной толщи гигантский корабль развалился на три части.
Обломки «Титаника» были разбросаны на площади радиусом в 1 600 м. Баллард нашел носовую часть корабля, глубоко проникшую в грунт под тяжестью собственного веса. В восьмистах метрах от нее лежала корма. Неподалеку находились развалины средней части корпуса.
Среди обломков корабля по всему дну валялись разнообразные предметы материальной культуры того далекого времени [24].
15.2. Гибель «Лузитании» 7 мая 1915 г
В субботу, 1 мая, вскоре после полудня от 54-го пирса нижнего Манхэттена, где когда-то зарождался г. Новый Амстердам, ставший Нью-Йорком, медленно – с помощью трех буксиров – отходила в свой 202-й трансатлантический рейс «Лузитания» (она была спущена на воду в июне 1906 г.). Как всегда, собралась толпа зевак и провожающих. Семипалубная «Лузитания» была настоящим плавучим дворцом (рис. 15.4).

Рис. 15.4. «Лузитания»
Длиной 239,9 м, она на 30 м уступала затонувшему «Титанику». В самой широкой части (26,7 м) была поуже, но всего на пару-тройку шагов. Но уж роскошью она «Титанику» не уступала.
Она шла с 1 257 пассажирами и 702 членами экипажа курсом на Ливерпуль. Чтобы дать представление о пассажирах, отметим, что билет первого класса «Лузитании» стоил 4 000 долл. В нынешних деньгах это примерно 74 тыс. долл. Каюта первого класса состояла из двух спален, гостиной и столовой комнаты. Тех, кто предпочитал трапезничать в большой компании, ждала огромная зала почти с 10-метровым потолком. А второй класс «Лузитании» соответствовал первому на других тогдашних судах.
Перед отплытием «Лузитании» германское посольство в Вашингтоне разместило в нью-йоркских газетах рядом с рекламой пароходных линии «Кунард» следующее предупреждение: «Внимание! Всем намеревающимся совершить путешествие через Атлантику напоминаем, что Германия и ее союзники и Великобритания и ее союзники находятся в состоянии войны, что зона боевых действий включает воды, примыкающие к Британским островам, что в соответствии с официальным уведомлением, сделанным Имперским Германским Правительством, все суда, идущие под флагом Великобритании или ее союзников, подлежат в этих водах уничтожению и что путешествующие в военной зоне на судах Великобритании или ее союзников делают это на свой страх и риск».
Когда официального представителя «Кунарда» спросили, что он думает по поводу данного предупреждения, он ответил: «Лайнер нашей компании был и остается самым быстрым в Атлантике, и никакой германский военный корабль или подводная лодка не смогут достать „Лузитанию”».
«Лузитания» 6 мая вошла в те самые «воды, примыкающие к Британским островам», что согласно предупреждению германского посольства являлись зоной боевых действий. Она шла под британским флагом, хотя по распоряжению морского министра, которым тогда был Уинстон Черчилль, британские суда ходили под американским флагом, чтобы ввести в заблуждение немцев. В опасных водах гражданские суда охранялись военными кораблями королевского флота. «Лузитанию» у южных берегов Ирландии должен был встретить крейсер «Джуно», но его капитан неожиданно получил приказ Адмиралтейства не конвоировать лайнер.
Между тем Адмиралтейству было известно, что близ Ирландии действует германская подводная лодка. Она 5 мая у юго-западного побережья острова потопила шхуну «Эрл оф Лэтом», 6 мая у южного побережья торпедировала пароход «Кэндидейт» и получила еще одно судно – «Сентурнон». Адмиралтейство телеграммой поставило об этом в известность капитана «Лузитании» Уильяма Тернера вечером 6 мая, но конвой так и не предоставило. Утром 7 мая личный представитель президента Вулро Вильсона полковник Эдвард Хауз встретился в Лондоне с королем Георгом V и английским министром иностранных дел сэром Эдвардом Греем, чтобы разъяснить им политику Соединенных Штатов.
Полковник вспоминал, что министр иностранных дел спросил его о том, что произойдет, если «Лузитания» будет «случайно» потоплена (на ее борту находились 197 американцев). «Я сказал сэру Грею, что, если это будет сделано, Америку охватит огонь возмущения, которое само по себе втянет нас в войну», – писал Хауз в своих мемуарах.
Через четыре часа после его разговора с королем и министром «Лузитания» была потоплена германской подводной лодкой, той самой, о которой был предупрежден Тернер. Торпеда поразила лайнер в 13 ч 40 мин.
Согласно инструкции Адмиралтейства, в опасных водах капитаны должны были вести свои суда на максимально возможной скорости. Утром 7 мая капитан Тернер снизил скорость до 15 узлов. Он объяснил это туманом. Согласно инструкции, судам следовало держаться подальше от побережья и идти зигзагообразным курсом. Капитан Тернер вел «Лузитанию» вдоль юго-восточного берега Ирландии. Позже он объяснял это тем, что хотел идти там, где мельче, и поэтому менее удобно маневрировать подводной лодке. Сам капитан Тернер не маневрировал. Вопреки инструкции он вел «Лузитанию» прямым курсом. Позже капитан объяснял это тем, что хотел сэкономить время и топливо.
Была еще одна странность. Капитан германской подводной лодки U-20 Вальтер Швигер записал в судовом журнале, что выпустил по «Лузитании» одну торпеду. Но взрыва было два, второй – сразу после первого, более мощный. Сам Швигер в судовом журнале высказал предположение, что взорвался один из паровых котлов лайнера или детонировала угольная пыль. Ему и в голову не могло прийти, что в трюмах «Лузитании» было чему детонировать помимо угольной пыли: «Лузитания» везла 42 ящика патронов и 18 ящиков взрывателей для артиллерийских снарядов.
Второй взрыв сразу накренил лайнер на правый борт под углом 25 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Из-за этого шлюпки левого борта стали недоступны, и когда через 18 мин «Лузитания» ушла на дно, спасательных средств катастрофически не хватало (рис. 15.5). А до ближайшего места, откуда могла прийти помощь, было 17 миль. Это место – ирландский городок Куинстаун. Пока там узнали о трагедии и организовали помощь, пока все наличные суденышки Куинстауна пришли спасать людей, прошло два часа. Для 1 198 человек это было слишком поздно. Среди погибших были 128 граждан США [88].
Рис. 15.5. Потопление «Лузитании»
«Потопление „Лузитании” было преступной глупостью, которую никак не оправдывало ни то, что германское посольство предупредило пассажиров, чтобы они воздержались от плавания на злополучном судне, ни то, что лайнер вез боеприпасы для солдат Антанты», – писал видный американский историк Сэмюел Морисон.
15.3. Гибель «Адмирала Нахимова» 31 Августа 1986 г
Пароход «Адмирал Нахимов» 31 августа 1986 г. в 22.00 час. (рис. 15.6), совершая круизное плавание по Крымско-Кавказской линии, отшвартовался от 34-го причала в Новороссийске [89].
Пассажирский пароход «Адмирал Нахимов» в конце 50-х гг. прошлого века был отремонтирован в ГДР и с тех пор регулярно совершал круизы по Черному морю.
В 22 ч 31 августа 1986 г. все вахтенные были на своих постах. На мостике, как и положено по Уставу, капитан парохода – В. Г. Марков, вахтенный второй помощник капитана А.Р. Чудновский, на руле – матрос И. Середа, впередсмотрящий Ю. Вышаренко. Два буксира портофлота – «Бесстрашный» и «Безукоризненный» – медленно отвели ярко освещенный «Адмирал Нахимов» от причала, развернули его в акватории и повели на выход из порта.
Рис. 15.6. Пассажирский пароход «Адмирал Нахимов»
Справа по борту всеми огнями светился Новороссийск, слева виднелись дымящиеся трубы цемзаводов «Октябрь» и «Пролетарий», огни Восточного района порта, Судоремонтного завода. Прямо по курсу – гора Дооб, где мерцали огни Кабардинки. Справа на краю горы периодически вспыхивал Дообский маяк. За кормой парохода видны огни морского порта. Судно следовало по всем правилам движения в бухте рекомендованным курсом 154,2, по створам. Миновав буи ограждения Пенайских банок, «Адмирал Нахимов» повернул на курс 160 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
для прохождения через систему разделения движения. Пароход покидал порт, имея на своем борту 1 234 человека.
В это время со стороны открытого моря в Новороссийск шло другое судно – балкер «Петр Васев», имея на борту 28 638 т ячменя. На вахте в это время находился третий помощник капитана П. Зубюк, матрос-рулевой и матрос-впередсмотрящий. Сухогруз шел курсом 56 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, но через полчаса судно должно было повернуть на новый курс – 36 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. И следовать в систему разделения движения судов. На мостике грузового судна была тишина, только изредка слышны разговоры на 9-м и 16-м каналах УКВ– радиостанции…
9-й канал УКВ:
– Новороссийск–17, я – теплоход «Петр Васев», прием.
– «Петр Васев», я – Новороссийск-17, слушаю Вас.
– Следуем курсом 56 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, 11-узловым ходом, планируем через час подойти к точке встречи лоцмана.
– Принято. Из порта выходит пассажирский пароход «Адмирал Нахимов». Прошу пропустить «Адмирал Нахимов» на выходе.
– Ясно, пропустить.
– Петр Васев», я – Новороссийск-5, сообщите ваши основные размерения, осадку, груз, рейс.
– 184 м длина, 28 м ширина, осадка 10,5 м, груз – 28 638 т ячменя, следуем из порта Бекомо, Канада.
– Новороссийск-17, я – пароход «Адмирал Нахимов», прошел ворота. Что у нас на створах и на рейде?
– «Адмирал Нахимов», я – Новороссийск-17. На створах и рейде сейчас движения нет, но на подходе с Босфора идет т/х «Петр Васев». Он предупрежден о вашем выходе и пропустит вас.
– Ясно.
Около 21 ч 47 мин (по судовому времени) капитан сухогруза В. И. Ткаченко вышел из своей каюты, поднялся по трапу и вошел в штурманскую рубку. Капитан подошел к САРПу. На экране радара было множество «целей» – суда на рейдовых стоянках вне бухты и в самой Цемесской бухте. Слева по борту виднелся берег с редкими огоньками поселков Южная Озереевка, Широкая балка и мыс Хако.
Оба судна легли на новые курсы. Через три минуты пароход «Адмирал Нахимов» вышел из зоны проводки ПРДС. В это же время капитан В.Г. Марков задал обороты, курс судна 160 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
и ушел с мостика. На мостике остались 2-й помощник А. Р. Чудновский, рулевой Е. Смирнов, впередсмотрящий Ю. Вышаренко. Слева по борту, совсем близко уже, виднелись огни пионерских лагерей и баз отдыха в Кабардинке, все ярче вспыхивал белыми проблесками Дообский маяк. Справа по борту, на расстоянии около 8 миль, виднелись ходовые огни грузового судна.
9-й канал УВК:
– «Адмирал Нахимов», я – теплоход «Петр Васев», каким курсом и с какой скоростью идете?
– Следуем курсом 160 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
Второй помощник А. Р. Чудновский время от времени подносил бинокль к глазам и разглядывал встречное судно.
– «Петр Васев». Я – пароход «Адмирал Нахимов». Ваш курс, ваши действия?
– Идем курсом 36 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, скоростью 12,5 узлов.
– Вы можете нас пропустить, у нас на борту 1 000 туристов и наш курс 160 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
?
– Идите!
– Мы можем идти тем же курсом и не сбавлять оборотов?
– Да, можете идти.
– Вы пропустите нас?
– Да, идите.
На мостике «Васева» третий помощник Зубюк:
– Капитан, наша машина работает в маневренном режиме, пеленг на пароход практически не меняется!
– Знаю, не переживайте, штурман! Прибор показывает «красивое» расхождение, – сказал Ткаченко и посмотрел прямо перед собой в иллюминатор. Несколько секунд он стоял неподвижно, затем подошел к машинному телеграфу, взял трубку связи с машинным отделением. На другом конце провода ответил старший механик В. Русин.
– Будем пробовать давать задний ход, – сказал в трубку Ткаченко и перевел ручку телеграфа в положение «малый вперед».
Судно сохраняло прежние параметры движения и шло на опасное сближение с пароходом «Адмирал Нахимов». Капитан Ткаченко переводит ручку телеграфа в положение «Стоп». Больше всего ему сейчас хотелось врубить полный задний ход! Но капитан понимал, что это невозможно: существует определенная инерция машины – и для перевода режима работы главного двигателя и «полный вперед» на противоположное направление требуется некоторое время. Винт сухогруза по инерции продолжал вращаться на передний ход. Наконец, через бесконечно долгих 30 с Ткаченко дал «средний назад» и сразу же «полный назад». Все! После этой команды в машинное отделение сделать что-либо с 30-тысячетонным балкером было невозможно. Оставалось одно – ждать, когда винт, уже работающий на задний ход, справится с колоссальной инерцией груженого судна, которое, как упрямое животное, все равно прет вперед, прямо в мидель пассажирского парохода с тысячей людей на борту! Капитан уже понял, что произойдет столкновение. Желая хоть как-то повлиять на ситуацию, он дает команду «Право на борт»! Но судно вправо не пошло. Наоборот, из-за работы винта на задний ход балкер пошел в противоположную сторону. В следующий момент произошел удар…
На мостике «Нахимова» А. Р. Чудновский, наблюдая за стремительно приближающимся балкером, дает команды на руль: 155 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, 150 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
…
– Лечь на курс 140 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
! – приказал Чудновский и нервно схватил на носовой переборке трубку УКВ.
– «Петр Васев», что вы делаете? Работать немедленно назад!!
– Даем задний ход.
– Лево на борт! – крикнул Чудновский рулевому. На мостике парохода заметили, как бак сухогруза покатился вправо. Рулевой Смирнов только успел переложить руль лево на борт, как балкер, ударив пароход в середину правого борта, вошел в корпус «Нахимова».
1 – место удара бульбом; 2 – место удара носом; 3 – предполагаемый район пробоины.
На мостике «Петра Васева» стояли в оцепенении капитан, 3-й помощник, матросы рулевой и впередсмотрящий, на правом крыле – первый помощник с биноклем в руках… Винт сухогруза уже 5 мин работал на задний ход, но судно по инерции шло вперед, медленно приближаясь в самый борт парохода. Они увидели, как на пароходе от борта в ужасе отбежали люди, а в следующий момент баклер высек сноп искр и с грохотом ударил в борт «Нахимова». Сухогруз стал поворачиваться вправо под действием движения «Адмирала Нахимова». Через минуту суда расцепились – и «Нахимов» ушел вперед по инерции, накренившись на правый борт. Еще через минуту на пароходе, моргнув, погасло все освещение. Серый контур парохода стал удаляться в темноте.
Примерно через 1–2 мин второму механику парохода В. М. Белану удалось добежать до палубы «А» и запустить аварийный дизель-генератор (АДГ). Свет снова загорелся, но горел уже не так ярко…
Пароход «Адмирал Нахимов»: «„Петр Васев”, спускайте все имеющиеся у вас шлюпки и плоты на воду!»
Аварийное освещение на пароходе работало примерно 2 мин, после чего свет погас уже окончательно. «Адмирал Нахимов», качнувшись, резко накренился на правый борт.
После удара пароход прошел по инерции на юго-восток еще 900 м, постепенно ложась на правый борт и погружаясь. Через некоторое время на поверхности воды был виден белый, как лист бумаги, левый борт парохода, по которому карабкались люди, а капитан В. Г. Марков, вися на левом крыле мостика, отдавал команды: «Немедленно покинуть судно!», «Всем от судна, от воронки, от взрыва!»… Трубы парохода уже уходили под воду, и могли взорваться котлы. Все это время на палубе парохода спускали шлюпки и сбрасывали плоты матросы под командой боцмана В. Г. Лободы.
Пароход «Адмирал Нахимов» затонул в 23 ч 20 мин на траверзе мыса Дооб на глубине 47 м и находится на грунте до настоящего времени. Из 1 234 человек (по официальным данным) 423 человека погибли, около 64 человек до сих пор остаются внутри корпуса судна.
Теплоход «Петр Васев» в 1986 г. был переименован в «Подольск». В настоящее время сухогруз ходит под флагом Мальта, носит название «MYROESSA» и принадлежит греческой судоходной компании ANBROS MARINIME S.A.
Капитан парохода «Адмирал Нахимов» В. Г. Марков решением суда приговорен к 15 годам лишения свободы. Досрочно освобожден осенью 1992 г. После освобождения работал капитаном-наставником на судах Черноморского пароходства.
Капитан теплохода «Петр Васев» В. И. Ткаченко решением суда приговорен к 15 годам лишения свободы. Досрочно освобожден осенью 1992 г. Эмигрировал с семьей в Израиль. Трагически погиб в сентябре 2003 г.
Спустя некоторое время после катастрофы: министр морского флота был отправлен в отставку; начальник Черноморского пароходства уволен; заместитель начальника ЧМП исключен из рядов КПСС; начальник службы безопасности мореплавания пароходства исключен из партии и уволен; директор Одесского бюро путешествий исключен из партии и уволен; заместитель председателя областного совета по туризму и экскурсиям исключен из партии и уволен.
Еще более десяти чиновников пароходства, Черноморского боскомфлота, Одесского горкома и обкома партии и других отмечены строгими выговорами.
15.4. Катастрофа подводной лодки К-141 «Курск» 12 Августа 2000 г
«Курск» – многоцелевая атомная подводная лодка, «убийца авианосцев» (рис. 15.7). Проект № 49-А «Антей», по классификации НАТО – «Оскар-2». Разработана в 1980-е гг. в Центральном конструкторском бюро морской техники «Рубин». Построена в Северодвинске, спущена на воду в 1994 г. Приписана к военно-морской базе Ведяево.
Водоизмещение 23 860 тонн. Длина 154 м, ширина 18,2 м. Скорость в надводном положении – 30 узлов (около 60 км/м), в подводном – 28 узлов. Максимальная глубина погружения – 500 м. Два ядерных реактора ОК-65ОБ. Две паровые турбины мощностью 90000 л.с. каждая. Два семилопастных «бесшумных» винта. Два перископа. Вооружение: 24 крылатые ракеты П-700 «Гранит», 4 торпедных аппарата калибра 533 мм, 2 глубинные бомбы калибра 650 мм. Лодка может находиться до 120 дней в автономном плавании.
Рис. 15.7. Подводная лодка К-141 «Курск»
В предпоследний день учений Северного флота 12 августа 2000 г. в Баренцевом море погибла подводная лодка К-141 «Курск» [17]. Почти сразу начались спасательные работы. Они были закончены 21 августа, но ни один подводник не спасен. Атмосфера секретности при спасательных работах, трудности обследования и установления характера повреждений привели к тому, что число версий трагедии определяется заявлениями военных и правительства, фантазией наших и зарубежных СМИ.
Впечатляющая своими формами АПЛ К-141 «Курск», длина которой в два раза превышает длину «Боинга-747», совершала свой последний поход, участвуя в самых крупных военно-морских учениях, организованных Северным флотом РФ за последнее десятилетие. Возвращаясь в субботу с учений, «Курск» плыл на глубине примерно 20 м с поднятым перископом. И вдруг произошло нечто страшное, четкого объяснения чему пока никто не нашел. Два удара или взрыва страшной силы с интервалом в пару минут – и мощнейший атомоход застыл в илистом дне, оказавшись на глубине 108 м. Вода, мгновенно затопив первый отсек, залила аккумуляторные ямы. Лодка обесточилась, на реакторе сработала защита – и он отключился. Мощнейшая субмарина погибла всего за 100–120 с.
О катастрофе стало известно уже в 17 ч 12 августа. Командование ВМФ много раз меняло версии относительно аварии, в том числе относительно времени, когда она произошла.
Фактически установлено, что первый из двух взрывов, зарегистрированных в том месте, где находилась К-141, – короткий резкий удар – произошел 12 августа в 11 ч 28 мин. Через 2 мин 15 с последовал более мощный раскатистый взрыв.
Результаты обследования корпуса лодки вскоре после катастрофы дали очень неутешительные результаты. Подводный ракетоносец имеет серьезнейшие механические повреждения легкого и прочного корпусов и носовых отсеков.
Правительственная комиссия остановилась на трех версиях катастрофы. Версия № 1 – столкновение с иностранной подводной лодкой. Версия № 2 – подрыв на мине. Версия № 3 – ЧП в первом отсеке. Но существует одно общее предположение, к которому склоняются все специалисты: атомоход пострадал от сильного динамического удара.
//-- Версии гибели --//
Диверсия. Эта версия, скорее, домысел некоторых СМИ. Теоретически, если взрывное устройство большой мощности заложить в районе переборки, отделяющей первый отсек от второго, быстрое затопление двух объемных отсеков вполне реально. Не скрывалось, что речь шла, скорее всего, о внешнем враге, подложившем взрывное устройство в расчете на то, что катастрофа такого размера заставит российское руководство отказаться от возобновления военно-морского присутствия в Средиземном море и в Персидском заливе, а также скажется на активности атомного подводного флота России в Мировом океане.
Россия в ХХ столетии построила более половины всех атомных подлодок в мире. В 60–80-х гг. советский флот стремительно рос и мог соперничать с американским. Но в настоящее время общее положение дел на российском флоте поистине катастрофическое, а нормальное содержание и эксплуатация ядерного флота – очень дорогое удовольствие. Так что подобная диверсия вряд ли имела место.
Сюда же можно отнести и «чеченский след». Прибывший директор ФСБ России Н. Патрушев 24 августа заявил, что на «Курске» находились два человека из Дагестана, сотрудники завода «Дагдизель», производящего двигатели для подлодок. По словам Патрушева, ФСБ с первых дней собирала на них информацию, но «никаких данных о возможной их причастности к крушению пока нет».
Подрыв на мине или глубоководной бомбе. Это одна из первых версий, высказанная 14 августа; она отвергается специалистами.
Действительно, мины Второй мировой войны все еще дают о себе знать, особенно в северных морях. Начальник штаба Северного флота вице-адмирал Михаил Моцак сообщил, что только за последние годы обнаружено девять таких мин. И все же, по мнению специалистов, взрывной силы мины-рогатки не хватило бы для столь серьезного поражения лодки, обладающей противоледовой защитой, прочным корпусом из маломагнитной стали (около 40 мм), цистерной прочного балласта и легким корпусом (10 015 мм) с перфорированной резиной.
Таким образом, предположение о взрыве боезапаса, который мог произойти через 2 мин 15 с после подрыва на мине или бомбе, не имеет ничего общего с действительностью. Даже во время Второй мировой войны при атаках наших подводных лодок минами или глубинными бомбами боезапас не детонировал. Тем более такое не могло случиться с «Курском».
Версия о столкновении со старой миной наводила на мысль о бомбометании по своим. Современные глубинные бомбы действительно способны сокрушить прочный корпус атомохода. Однако если учения все же завершились в пятницу, а не в субботу, когда погиб «Курск», то эта версия отпадает.
ЧП в первом отсеке. В случае с «Курском» много говорили о поломке, коротком замыкании и сбоях, которые могли привести к лавинообразному отказу техники и всех систем корабля, как, например, произошло с лодкой «Комсомолец», погибшей в Норвежском море в апреле 1989 г.
Вообще за всю историю советского и российского атомного флота в авариях на АПЛ (не считая «Курск») погибло около 500 человек. По статистике, подлодки часто тонули после учений или в конце длительных походов. Основной причиной были пожары. Однако пожары – это, скорее, проектные аварии, личный состав должен знать, как их ликвидировать. А вот если конструкторский просчет… Но в случае с «Курском» нельзя ничего сказать о конструкторском просчете. Подлодки такого проекта эксплуатируются уже несколько лет и не имеют серьезных нареканий. Хотя и эта версия будет проверяться.
ЧП в первом отсеке могло произойти и по вине экипажа. О возможной ошибке экипажа, вызвавшей затопление, заявляли неоднократно, особенно западные СМИ.
Конечно, человеческий фактор играет важную роль. Аварии на подводных лодках могут возникать в результате халатности, пренебрежения своими обязанностями кого-либо из экипажа или тех людей, которые создавали лодку.
Но вот мнение Виктора Рысакова – первого командира «Курска»: «Я лично отбирал этих людей на корабль… В 1994 г. на испытаниях лодка показала себя превосходно, выполнив все мыслимые и немыслимые маневры. И версию о столкновении с надводным судном я считаю бредовой. Известно же, что перископ был поднят. Если так, то командир не мог не заметить приближающейся опасности. Что-то произошло внутри: либо взрыв оружия, либо взрыв аккумулятора. Сейчас на борту люди, которых я лично отбирал на корабль. Все они прошли подготовку в учебном центре в Обнинске и на заводе-производителе. Опытнейшие, стойкие подводники. Таких на „Курске” много. Сильные люди этого не допустят.
Экипаж был признан одним из лучших на Северном флоте по льшинство тех, кто знал экипаж и итогам прошлого учебного года. Бо лодку, говорят об аварии как об „исключительном” стечении обстоятельств.
Известно, что вероятность возникновения аварии на АЛП повышается, когда сказывается фактор усталости экипажа. Но усталость экипажа К-141 маловероятна – учения были кратковременными.
В принципе вероятность, что в случае с „Курском” причиной аварии стала какая-либо ошибка экипажа, невелика, но, если не будут предъявлены доказательства других версий, то именно эта версия может стать доминирующей. Ведь экипаж уже не сможет ответить…»
Взрыв торпеды. Уже известно, что первый взрыв произошел в 11 ч 28 мин, а через 2 мин 15 с последовал второй, более мощный, операторы эхолокационных систем, следившие за ходом учений на борту двух или трех подлодок НАТО, расположенных на почтительном расстоянии, чуть не оглохли от грохота, раздавшегося в наушниках. Взрывную волну второго взрыва зарегистрировали сейсмические станции, расположенные в 3 200 км от места аварии. По оценкам норвежских экспертов Сейсмологического института НОРСАР, второй взрыв был эквивалентен взрыву одной или двух тонн тротила. Кроме того, характер пиков и горизонтальных участков зарегистрированного сигнала свидетельствует о том, что второй взрыв на самом деле был серией взрывов, прогремевших практически одновременно.
Не только западные, но и многие российские эксперты предполагают, что внутри подлодки могло взорваться множество боеголовок. По меньшей мере, два (а возможно, и четыре) из десяти отсеков «Курска» были затоплены мгновенно, после чего судно было обездвижено, а ядерный реактор автоматически заглушился.
Торпеда, пущенная с «Курска», могла взорваться на выходе из лодки. Тогда первый взрыв – сама торпеда, второй – сдетонировал боезапас. Однако характер разрушений на подлодке при этом был бы другой.
Вероятной причиной катастрофы считают и неудачное испытание торпеды нового типа. Предполагают, что это были торпеды, поднимающиеся в воздух, а затем вновь опускающиеся в воду, чтобы поражать подводные лодки противника, или новая версия торпед с пониженным уровнем шумности, снабженных ракетными двигателями.
Михаил Тужиков не верит в версию взрыва своей торпеды: «Взрыв боевой торпеды, закрепленной на стеллаже и имеющей несколько ступеней предохранения, ставшей причиной гибели „Курска”, маловероятен».
«Курск» потоплен ракетой. Очень спорный вариант: «Курск» потоплен торпедой (ракетой), выпущенной во время учений с другой российской подлодки (корабля). Случайно, по неосторожности. Это и есть тот самый «громоздкий предмет или мина», о которых говорят официальные лица. А потом уже сдетонировал боекомплект.
Вот как интерпретируют эту версию «Московские ведомости» под заголовком «Как убивали „Курск”»:
«В ходе журналистского расследования мы получили новые неопровержимые доказательства того, что причиной гибели К-141 стала российская суперракета системы „Гранит”…
…Новая ракета после запуска летит над водой и с помощью специальной головки самонаведения ищет цель – подводную лодку. Как только объект найден, ракета пикирует в воду и поражает его».
Дальше рассказывается, как журналисты узнали, что ракетные стрельбы проводили в намеченные сроки: со 2 по 12 августа. Все шло нормально. В последний день был последний запуск.
«Ракета, пролетев около 20 километров, вошла в воду. Приборы зафиксировали взрыв. „Да мы это и без приборов наблюдали – визуально, это же все было в пределах видимости”, – рассказали участники испытаний корреспонденту. – Вот второй взрыв в том же месте сначала озадачил. Потом кто-то высказал предположение, что это взорван какой-то заряд в рамках флотских учений. И все успокоились».
Что касается подводных водолазов, то, по мнению «Московских ведомостей», они есть. Их привезли на место трагедии практически сразу же после страшной находки. Самолетом. Одного – с Черноморского флота, второго – с Тихоокеанского. И они сразу приступили к погружениям. Но водолазы не занимались спасением экипажа субмарины, не пытались открыть аварийный люк, не пытались установить связь с оставшимися в живых. Они даже не изучали повреждения АПЛ (поэтому-то никто толком не знал, какой крен у лодки, сколько отсеков затоплено – поначалу все эти сведения «брались с потолка»)…
…Водолазы по нескольку раз в сутки спускались на дно с водолазного судна „Алтай”. После каждого подъема начальник Управления поисковых и аварийно-спасательных работ Северного флота Тесленко на вертолете прилетал на „Петр Великий” – докладывал командующему флотом Попову о результатах».
«… На место трагедии не пустили даже спасателей из МЧС. Только военных!».
Только 16 августа в 20 ч прозвучало официальное заявление о готовности принять иностранную помощь.
Как заверили на Северном флоте, во время этих учений стрельбы проводились зенитными ракетами, боевые части которых снаряжаются готовыми осколочными элементами. Такая ракета подрывается в воздухе. Даже прямое попадание зенитной ракеты не может пробить корпус лодки. Тем более что лодка находилась на глубине, пусть и сравнительно небольшой.
Столкновение с иностранной субмариной. Официальная версия № 1: «Курск» столкнулся с иностранной подводной лодкой. Именно к ней склоняются российские официальные лица, включая министра обороны РФ. В пользу этой версии может говорить не только характер повреждений, но и странное поведение американцев, сначала начисто отрицавших присутствие своих подводных лодок в районе учений.
На версию столкновения работает телеинтервью министра обороны РФ, в котором сообщалось, что российские надводные корабли, участвовавшие в спасательной операции, обнаружили вторую подлодку, лежащую на грунте в районе гибели «Курска», и засекли неопознанные сигнальные буи бело-зеленого цвета. Правда, американцы уверяют, что спасательные буи на американских и британских подлодках оранжевого цвета, а буи аварийной связи – серого. Застать чужую лодку на месте не удалось. Если верить ИТАР-ТАСС, то в 330 м от места гибели атомохода был найден кусок ограждения рубки иностранной подводной лодки, который так никому и не показали. Как это возможно, что чужак около суток покоился на дне рядом с погибающим российским кораблем, а затем бесследно исчез? Получается, что иностранная субмарина протаранила «Курск», а потом все же ушла своим ходом. Поверить в эту версию можно будет только при неоспоримых доказательствах: при демонстрации кусков чужой обшивки, поднятых с глубины Баренцева моря, после показа фотографий покореженного корпуса натовской субмарины или документальных свидетельств людей, которые принимали ее на ремонт в какой-либо западный док.
С одной стороны, версия шаткая – трудно предположить, что после столкновения с таким гигантом, как «Курск», кто-то мог не получить повреждений.
На большой площади в районе катастрофы обязательно должны остаться какие-либо свидетельства. Например, сорванные крышки торпедных аппаратов, куски обшивки легкого корпуса, фрагменты тной арматуры, выдвижных уст-гидролокационной антенны, забор ройств, рубочного ограждения, правого горизонтального стабилизатора. Есть ведь и иные возможности установить, маневрировала ли в опасной близости от нашего корабля иностранная субмарина: данные акустических служб СФ, авиационной и космической разведки, служб разведки радиоэлектронной, не говоря уж о немалых возможностях аппаратов наших военно-морских атташе за рубежом и агентурных возможностях Главного разведывательного управления (ГРУ) и Службы внешней разведки (СВР). Но об этом молчат.
Вообще столкновения подводных лодок в подводном положении – самые опасные инциденты, так как происходят они скоротечно: длительность гидроакустического контакта не превышает нескольких минут (и в практически неконтролируемой обстановке, при остром дефиците информации друг о друге).
Согласно одной из версий, две субмарины («Курск» и чужак) сошлись правыми бортами под углом 20–30 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Не исключено, что чужак в последний момент попытался отвернуть влево с одновременным подныриванием. Поэтому удар в правый бок «Курска» он нанес, вероятно, двигаясь с небольшим дифферентом на нос. Вектор удара пришелся по касательной в правый бок субмарины, примерно у основания ограждения рубки. Якобы именно в этом месте видна большая вмятина, переходящая в пробоину прочного корпуса с загнутыми внутрь краями. Как утверждают специалисты, удар пришелся в зону сочленения двух самых крупных лодочных отсеков – первого и второго.
Шесть дней спустя после катастрофы американская АПЛ «Мемфис» вошла в норвежский порт Берген. В деталях официально подтвержденного нахождения в Бергене подлодки США есть разночтения. В пресс-службе норвежского верховного командования говорят, что субмарина запросила разрешения для входа в порт два месяца назад для пополнения запасов. А некий сотрудник посольства Норвегии в Москве сообщил, что подлодка зашла в Берген для ремонтных работ.
Официально Пентагон отказывался комментировать место нахождения «Мемфиса» во время аварии «Курска» и выполняемые им задачи. Американцы настаивают, что «Мемфис» не получил никаких повреждений. По словам Пентагона, ни «Мемфис», ни другая американская подлодка, ни субмарина какой-либо другой страны не участвовали ни в каких столкновениях. Заход субмарины в Норвегию был плановым.
Официальные лица и эксперты считают маловероятным также, что, принимая во внимание двухкорпусную конструкцию «Курска», способную выдерживать столкновения или удар торпеды, одно лишь столкновение могло бы нанести российской субмарине такие повреждения, что она затонула.
Согласно тактико-техническим данным погибший «Курск» при погружении мог иметь водоизмещение до 24 000 т, следовательно, тот объект, который нанес ему смертельные разрушения или при столкновении с которым АПЛ получила такие разрушения, должен обладать значительно большей массой. Если известно, что после столкновения с подводным объектом «Курск» резко «клюнул» носом и стремительно пошел ко дну с двумя разрушенными отсеками, с поврежденной рубкой и деформированным прочным корпусом, значит, удар по нему был нанесен такой силы, на какую не способна ни одна из зарубежных подводных лодок.
Версию непреднамеренного столкновения высказывает адмирал Эдуард Балтин: «Давно не секрет, что американские подводные лодки постоянно следят за нашими. Они старались „сесть на хвост” российским атомоходам. На мелководье, где почему-то оказался „Курск”, вполне мог произойти подводный таран. И поскольку наша лодка оказалась чуть ниже, она камнем пошла ко дну, а другая всплыла и незаметно скрылась с места происшествия… Я не раз собственными глазами видел, как наши подлодки привозили на базу неопровержимые доказательства столкновений с иностранными субмаринами: куски обшивки, аварийные буи и т. д. Только за последнее время мы зафиксировали 6 серьезных инцидентов. Но ни разу американцы официально не признали свою вину. Уверен, и в этот раз все будут все отрицать. Подлатаются в Норвегии и в сопровождении спасательного судна уйдут домой».
Михаил Тужиков тоже уверен, что «Курск» погиб в результате удара чужой субмарины: «Поднятый перископ говорит о том, что лодка всплывала. Все выдвижные устройства: перископ, антенны связи – выдвигаются, как правило, на глубине 30 метров. Существует такое понятие, как „шалаш”, или масштаб Банжана, – оценка устойчивости подлодки в надводном и подводном положениях. На бумаге это можно изобразить как песочные часы. Коротко: лодка наиболее устойчива в подводном и в надводном положениях, когда цистерны главного балласта полностью заполнены. Наиболее неустойчива ПЛ в „горлышке” часов – в момент перехода из подводного в положение в надводное, когда любое внешнее воздействие может иметь роковые последствия для плавучести лодки.
Пару слов о гидроакустике. При скрытом плавании используют пассивный режим гидроакустики – шумопеленгацию. Активный режим (гидролокация) позволяет лучше „видеть”, но выдает местоположение лодки. При шумопеленгации хуже всего подлодка слышит то, что у нее происходит сзади – мешает шум собственных винтов. Это так называемая зона акустической тени. Но надводные цели фиксируются довольно легко, и, если лодка спокойно всплывала, значит, надводных судов там рядом не было: ни один командир не станет всплывать возле неопознанной надводной цели, опасаясь столкновения».
Однако если верить заявлению министра обороны РФ о нахождении на дне недалеко от погибшего атомохода фрагментов «ограждения рубки британской подводной лодки», получается, что там кто-то уже был раньше.
Совершенно очевидно, что публично англичане или американцы никогда не признают свою вину (даже если это произошло на самом деле), как никогда бы в этом не признались и наши, если бы из этого столкновения живым ушел бы «Курск». Прежде всего это связано с тем, что такие столкновения во многом дискредитируют боевые возможности субмарин НАТО, поскольку сами факты столкновений указывают на явно недостаточное технологическое совершенство натовских приборов слежения, рекламируемых как лучшие в мире. Еще одним фактором, заставляющим натовцев утаивать информацию о столкновениях, является традиционная секретность всех данных об аварийности в вооруженных силах.
Последние годы, с большим недоверием воспринимая практически любую информацию из Министерства обороны РФ, мы забываем, что и к сообщениям натовских генералов стоит относиться как минимум критически, что наглядно показала их операция в Югославии в 1999 г. А вопрос о том, с кем именно мог столкнуться «Курск», с повестки дня не снят.
Столкновение с надводным кораблем. Версии о столкновении подлодки «Курск» с неким объектом постоянно претерпевали изменения. Сначала выдвигалось предположение о столкновении атомохода с ледоколом или сухогрузом. Но как могло гражданское судно оказаться в районе учений? Теоретически районы учений всегда закрыты для гражданских судов, хотя на практике бывают случаи, когда кто-нибудь из судов «забредет» в запретную зону. Неужели ни один из нескольких десятков военных кораблей, принимавших участие в учениях, не обнаружил нежданного гостя?
В питерское представительство «Комсомольской правды» во время проведения спасательных работ позвонил человек, пожелавший остаться неизвестным. Он сказал только, что много лет проработал на Северном флоте, обеспечивал гидроакустические средства надводных и подводных кораблей. Вот его мнение: «Повреждения рваного характера свидетельствуют о том, что подлодка „Курск” при всплытии напоролась на киль надводного корабля, участвовавшего в учениях. Подводники знают, что иногда при всплытии возникает ситуация, когда гидролокаторы подлодки „не видят” то, что делается на поверхности. Приборы и люди тут не причем, виноваты особые условия распространения звука в море, например, после шторма. Я сам однажды находился на лодке, которая всплывала буквально в нескольких метрах от корабля».
Специалисты утверждают, что при таком столкновении тяжелый надводный корабль получает минимальные повреждения, которые в принципе почти не влияют на его общее состояние. Большинство экипажа может и не заметить, что крейсер проутюжил лодку, особенно при волнении моря более 3 баллов.
Версия спорная, поскольку такое столкновение произошло практически на виду у остальных участников учений. Правда это или домысел, еще предстоит выяснить. Для этого надо хотя бы обследовать в сухих доках днища тяжелых кораблей, участвовавших в учениях.
Умышленное затопление. Во время спасательных работ выяснилась еще одна деталь, добавляющая неожиданный поворот в деле гибели К-141, однако едва ли проясняющая обстоятельства. О том, что субмарина «Курск» будет затоплена в рамках учений, Агентство военных новостей сообщало еще 11 мая 2000 г.
Сообщение звучало так: «…в июле – августе на Северном флоте пройдет учение аварийно-поисковых сил флота по оказанию помощи „затонувшей” атомной лодке. План учения уже подготовлен и утвержден в Управлении поисковых и спасательных работ ВМФ… В соответствии со сценарием учения атомная подводная лодка в результате „аварии” должна лечь на грунт, а спасательное судно „Михаил Рудницкий” обеспечит выход на поверхность „пострадавшего экипажа”. Подъем людей с глубины свыше ста метров будет произведен с помощью специального спасательного „колокола”.
Правда, в другом своем сообщении Агентство военных новостей «глубину свыше ста метров» заменило на 25 м. А потому «Участники учения, используя индивидуальное снаряжение подводника, покинут лодку через торпедные аппараты и поднимутся на поверхность методом свободного всплытия». При этом подчеркивалось, что подобные учения не проводились много лет в связи с недостатком средств, а навыки выхода из затонувшей лодки через торпедные аппараты экипаж отрабатывал в специально оборудованном бассейне-тренажере.
Уже после катастрофы, 16 августа, редактор Агентства В. Руденко заявил, что нынешние чрезвычайные события действительно почти полностью совпадали с опубликованным планом учений, но это «страшное совпадение».
15.5. Гибель паромов
Паром – плавучее сооружение (плоскодонное судно, плот и т. д.) для перевозки через реку, пролив, морские пространства людей, грузов, авто– и железнодорожного транспорта.
//-- Гибель парома Princess Victoria 31января 1953 г --//
Паром Princess Victoria погиб в Северном канале, в Англии [90]. Это был один из первых паромов в мире, построенный в 1947 г. Паром был отфрахтован British Railways и стоял на линии Странраер, Шотландия – Ларн, Северная Ирландия.
Судно затонуло во время сильнейшего зимнего шторма, потрясшего Европу и вызвавшего наводнение вдоль побережья Северного моря. Большим несчастьем этого шторма по количеству жертв стала гибель парома Princess Victoria.
Вследствие огромного количества ошибок, допущенных экипажем парома, затопило грузовую палубу, что и стало причиной гибели парома. Погибли 132 человека, 40 спаслись.
//-- Гибель парома Herald of Free Enterprise 6 марта 1987 г --//
Herald of Free Enterprise был грузопассажирским паромом, он затонул 6 марта 1987 г. [90], унеся с собой жизни 193 человек. Катастрофа произошла по вине экипажа и компании в целом, халатно выполнивших свои обязанности. Паром был построен на верфях Schichau-Unterweser AG в 1980 г. и принадлежал компании Townsend Thoresen, ей же принадлежали два других однотипных с Herald of Free Enterprise парома Pride of Free Enterprise и Spirit of Free Enterprise.
Паром стоял на линии Дувр – Кале, Дувр – Зеебрюгге, Ла-Манш. Паром имел аппарели для въезда-выезда колесной техники на корме и в носу. Носовая аппарель открывалась не как у парома «Эстония», подъемом вверх, вроде клюва, а имела створки, т. е. ворота. С мостика обнаружить визуально, закрыты эти ворота или нет, невозможно.
При стоянке в Зеебрюгте в носовые балластные танки было закачено некоторое количество воды для того, чтобы паром получил требуемый для нормальной работы носовой аппарели дифферент на нос. По выходу из порта воду не откачали, судно осталось с дифферентом, т. е. уподобилось наклоненной к поверхности воды кружке для того, чтобы удобнее было зачерпнуть воду. И самое главное, ухитрились не закрыть аппарель и пошли на выход с открытыми створками. По какой-то причине соответствующая сигнализация на мостике не сработала. Как только паром отвалил от причала и начал набирать ход, на грузовую палубу хлынула вода, и через 90 с после отхода от причала судно перевернулось. Судно легло на грунт левым бортом и не потонуло полностью чудом – в последние мгновения кто-то на мостике удачно положил руль право на борт; в противном случае паром затонул бы на гораздо большей глубине.
На борту находилось 80 человек экипаж, 459 пассажиров, 81 легковой автомобиль, 3 автобуса и 47 грузовиков. Погибло 193 человека, многие были заперты в помещениях перевернувшегося судна и умерли в конечном счете от переохлаждения, помощь пришла слишком поздно. Судно подняли в апреле; эта трагедия стала крупнейшей по количеству жертв в британском коммерческом флоте в мирное время.
После расследования материалы дела опубликовали в июле того же года в виде доклада, который стал убийственным для компании-владельца Townsend Thoresen. В докладе отмечалось, что компания являла из себя образец халатности и разгильдяйства на всех уровнях, от руководства до экипажей судов, от старших управленцев до палубных матросов. Многие причастные к трагедии понесли уголовное наказание по статье «преступная халатность, повлекшая за собой гибель людей», а компания-оператор P&O Ferries (Dover) Ltd была обвинена в массовом убийстве.
Эта трагедия стала одной из нескольких, в результате которых появился на свет Акт о разглашении сведений, представляющих общественный интерес, в 1998 г.
После подъема паром переименовали в Flushing Range и отправили в последний рейс, на слом на «Пляж мертвецов» Аланг, Индия.
//-- Гибель парома «Геральд оф Фри Эптерпрайз» --//
//-- в марте 1987 г --//
Короткий переход по проливу, что-то вроде приятной морской прогулки, превратился для команды и пассажиров парома «Геральд оф Фри Энтерпрайз» в настоящий кошмар. В марте 1987 г., вскоре после выхода из порта, паром затонул [90].
Пролив Ла-Манш – самый напряженный в мире морской путь. Каждый день эту узкую полоску воды, отделяющую Британию от континентальной Европы, пересекают тысячи судов, принадлежащих разным странам. Для отдыхающих паромы, курсирующие между портами Британии, Франции, Бельгии и Голландии, выглядят, как неуклюжие автобусы, совершающие регулярные рейсы. Легкость и доступность путешествия заставляют забыть, что Ла-Манш – могильник бесчисленного множества кораблей, затонувших в его опасных и холодных водах.
Главную роль в гибели обреченных кораблей играла погода, но не менее важное значение имели ошибки и просчеты экипажей. Ужасающая цепь человеческих ошибок была зафиксирована и в случае с паромом «Геральд оф Фри Энтерпрайз». Позже в официальном расследовании эта цепь ошибок была определена как «болезнь разгильдяйства».
Люди, страдавшие «болезнью разгильдяйства», умудрились совершить, казалось бы, невозможное: оставили открытыми носовые шлюзы на пароме, когда он выходил ночью в море. Вода беспрепятственно поступала на автомобильные палубы, пока крен корабля не достиг критической отметки.
Паром лег на борт и не затонул лишь потому, что находился в это время над песчаной отмелью. Но в последующей суматохе и хаосе погибли 193 человека.
Страдания этой ночи так и не стали надлежащим уроком разгильдяям. Семь лет спустя при схожих обстоятельствах произошла трагедия парома «Эстония», на котором погибло свыше тысячи человек.
Длина парома «Геральд оф Фри Энтерпрайз» составляла 132 м, водоизмещение – 7 951 т. Он являлся частью флота, управляемого компанией «Таусенд». Паром пересекал пролив за рекордное время. В условиях высокой конкуренции на судоходных линиях Ла-Манша именно количество рейсов судна и скорость хода в море либо приносили прибыль компании, либо пожирали ее. О безопасности людей не думали. В ночь, когда паром вышел из Зебрюгге, на капитанском мостике находился капитан Дэвид Льюри. Опытный шкипер и один из старейших работников компании, он прекрасно знал маршрут и не ожидал от плавания никаких сюрпризов.
На борту находились 436 пассажиров. Многие из них во время отплытия были на палубе, любовались исчезающими вдали огнями Зебрюгге.
На грузовых палубах стояло около 40 грузовиков и свыше 80 легковых автомобилей. Для корабля, который мог разместить с комфортом в своих каютах 1 000 пассажиров и 80 человек команды, загрузка составляла всего лишь половину его грузоподъемности.
Спустя каких-то 20 мин корабль резко накренился и лег на борт, словно гигантский кит. В наполненных пассажирами барах, ресторанах, каютах и палубах началась паника.
Тех, кто находился у открытых иллюминаторов, просто выбросило в море.
На пароме было много пассажиров, принявших приглашение популярной английской газеты «Сан» совершить путешествие на материк и обратно всего за один фунт стерлингов.
Один из них, тридцатилетний Эндрю Симмонс, житель г. Буши, вспоминал: «Мы попали в ловушку всего через двадцать или тридцать минут после отплытия. В течение одной минуты корабль лег на бок, и вода хлынула внутрь. Мой друг и я помогли девочке двух-трех лет и ее отцу выбраться из воды. Только мы и спаслись…» В эту ночь многие люди на терпевшем катастрофу судне проявили настоящий героизм.
Слухи о происшествии тут же разнеслись по всем газетам и телекомпаниям мира. В порту отплытия разъяренные родственники осадили офис компании «Таусенд Торсен».
Сотрудников компании атаковали газетчики, которые слетелись сюда, чтобы получить информацию о самой ужасной трагедии в истории британского мореплавания за последние десятилетия.
Командование Королевского военно-морского флота немедленно направило к месту катастрофы с военно-морской базы в Калдроузе корабли «Глазго» и «Диомед» в сопровождении вертолетов.
Уже назавтра буксиры и мощные плавучие краны выпрямили неповоротливое тело парома.
Он стоял на песчаной косе, и морская вода достигала всего лишь до середины его бортов. В носовой части корабля виднелись зы, ведущие на грузовые палубы, – явная причина открытые шлю катастрофы.
В конечном счете всю вину за нее взял на себя капитан Дэвид Льюри как хозяин корабля. Но последовавшее затем общественное расследование доказало, что в гибели парома повинен не один человек, а вся команда и руководство компании.
Расследование выявило, что система управления графиком ежедневного движения судов часто давала сбои, а команда небрежно выполняла свои обязанности.
В июле 1987 г., после нескольких месяцев расследования, глава комиссии судья Шин заявил: «Корабль от киля до верхушки был пронизан „болезнью разгильдяйства”».
Судья Шин точно указал на причину аварии: «„Геральд” затонул потому, что вышел в море с открытыми внешними и внутренними носовыми шлюзами. Полное исследование обстоятельств трагедии неизбежно ведет к заключению, что основная вина возлагается на компанию».
Известно, что Марк Стэнли, в обязанности которого входило закрывать шлюзы перед выходом в море, в это время спал. Он проснулся лишь тогда, когда корабль лег на бок и боцмана выбросило из кровати.
Лесли Сэйбела критиковали за то, что не проверил, закрыты ли шлюзы. Оказалось, что многие капитаны уже выражали озабоченность практикой компании «Таунсенд», разрешавшей выход в море с открытыми носовыми шлюзами.
Существовало мнение, что капитанский мостик должен быть оборудован сигнальными огнями, свидетельствующими о закрытых или открытых носовых шлюзах. Комиссия заявила, что эта мысль заслуживала «самого серьезного рассмотрения», но разумное предложение было проигнорировано.
Судья возложил тяжкое бремя ответственности за потерю корабля и человеческие жертвы на капитана Льюри. Смягчающими вину обстоятельствами он счел то, что шкипер работал в системе, которая существовала и на других кораблях компании: приказов-инструкций закрывать носовые и кормовые шлюзы не было.
Судья подверг владельцев парома уничтожающей критике за «благодушие», которое привело к «болезни разгильдяйства».
После изучения всех обстоятельств трагедии следствие вынесло решение, что все погибшие пассажиры стали жертвами неумышленного убийства.
Катастрофа «Геральда» привела к кардинальному пересмотру оперативных инструкций по вождению кораблей.
В соответствии с Законом о мореплавании сейчас считается преступлением, если корабль выйдет в море с открытыми шлюзами.
Спасенные пассажиры до сих пор хранят горькие воспоминания о потерянных близких и любимых людях.
Искореженный корпус корабля впоследствии был порезан на металлолом в разделочном доке на Тайване.
Косвенная вина за трагедию возлагалась на небрежное управление паромом.
//-- Гибель парома «Эстония» 28 сентября 1994 г --//
Грузопассажирский морской паром «Эстония» был построен в 1980 г. на верфи в Папенбурге в Германии (рис. 15.8).
//-- Технические характеристики: --//


Дополнительные сведения: 508 кают, из которых 8 класса «люкс», остальные 2–4-местные, 6 ресторанов, вмещающих от 120 до 300 человек каждый, 8 конференц-залов, 4 сауны, бассейн и торговый центр.
Рис. 15.8. Грузопассажирский морской паром «Эстония»
На борту судна на момент отплытия из Таллина находилось 989 человек (803 пассажира и 186 членов экипажа), 40 грузовиков, 25 легковых автомобилей, 9 микроавтобусов и 2 автобуса. Несмотря на полностью заполненные балластные танки, судно имело крен в 1 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
на правый борт [91].
На «Эстонии» погибли 501 швед, 280 эстонцев, 22 латыша, 12 русских, 10 финнов, шесть норвежцев, а также представители других народов (всего 852 человека). Спаслись 137 человек.
Паром лежит в Балтийском море на глубине 54 м (по некоторым оценкам 80 м), это усложняло проведение подводных работ.
//-- Хронология событий: --//
• 18 ч 30 мин – на терминале «Б» Таллинского порта идет погрузка пассажиров. Многие с громоздким багажом и большинство с сумками, забитыми сувенирами. Среди пассажиров была группа экскурсантов, бывших эмигрантов из Эстонии, в количестве 56 человек, 21 подросток из воскресной школы, мэрия эстонского городка Виру. Большинство пассажиров были шведами и эстонцами, экипаж – полностью эстонский;
• 19 ч 15 мин – паром выходит из порта, небо хмурое, довольно свежий ветер. Однако ничего страшного; погодные условия ни у кого не вызывают опасений;
• 21 ч – шторм, волны достигают высоты 6 м, многим пассажирам уже не до ужина – бары, рестораны пустеют, люди расходятся по каютам;
• 23 ч – паром прошел почти половину своего 350-километ-рового маршрута. Волнение усиливается, но танцгруппа начинает свое шоу согласно объявлению;
• 0 ч 55 мин – начало трагедии. Замки 50-тонной махины – носовой аппарели – не выдерживают ударов встречной волны. Многие пассажиры, а также матрос, совершающий плановый обход грузовой палубы, слышит металлические удары со стороны аппарели. Матрос осматривает аппарель с грузовой палубы, однако ничего подозрительного не видит;
• 1ч – скорость судна – 14 узлов, аппарель уже еле держится, замки, удерживающие ее, практически сломаны, однако вахта на мостике ничего не замечает и считает, что все в порядке. В пабе «Адмирал» на 5-й палубе конкурс на лучшее караоке (исполнение песни) заканчивается не в 1 ч, как следует по расписанию, а позже;
• 1 ч 15 мин – катастрофа. Аппарель оторвало. Падая в море, она ударилась о бульбу – бульбовидный подводный выступ в носу судна, улучшающий гидродинамические характеристики корпуса. Многие пассажиры услышали звук этого удара, как удар некоего гигантского молота, заставивший вибрировать весь корпус. Во время падения аппарель сорвала с запоров рамку, и теперь грузовая палуба – огромное помещение, пронизывающее корпус судна, – оказалась открытой. Паром стал «заглатывать» волны штормовой Балтики. Мгновенно десятки тонн попавшей внутрь воды вызвали крен 15 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
на правый борт. Счет пошел на минуты. На мостике наконец-то поняли, что случилось что-то очень серьезное, однако достоверной информации у них все еще не было;
• 1 ч 20 мин – машины парома остановлены, «Эстония» теперь полностью во власти стихии. Автомобили на грузовой палубе срываются с мест и бьются о переборки;
• 1 ч 35 мин – «Эстония» лежит на борту, крен – 90 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Ходовой мостик наполовину под водой. Внутри судна остается порядка 750 человек, снаружи слышны звуки разрушения, свист выходящего воздуха, крики людей. Можно с уверенностью сказать, что с 1 ч 35 мин никто наружу не выбрался.
Версии гибели парома. 4 октября 1994 г. Совместная комиссия по расследованию обстоятельств гибели парома «Эстония», в которую вошли Эстония, Финляндия и Швеция (JAIC), пришла к следующим выводам. Причиной гибели парома стало затопление водой грузовой палубы, из-за чего судно перевернулось. Палубу затопило через носовую аппарель. Сама аппарель была оторвана и затонула еще в то время, когда паром имел ход и следовал по назначению. После потери аппарели удары волн пришлись непосредственно на поднятую рампу, в результате она сорвалась с запоров – и путь воде был открыт. Замки аппарели не выдержали ударов волн.
Комиссия, по сути, главным виновником трагедии выставляет недостаточную конструктивную прочность замков и недостаточную о том информированность комсостава парома. Скорее в форме упрека командование парома обвиняется в недооценке ситуации и вследствие этого в непринятии мер, которые могли бы позволить смягчить последствия катастрофы.
Комиссия «Группа экспертов», Германия, произвела собственное расследование катастрофы. На это ушло 5 лет. Несмотря на то что некоторые члены Комиссии JAIC сотрудничали с немцами, в общем атмосферу проведения расследования все ее участники и очевидцы называют враждебной и препятствующей установлению истины.
Тем не менее расследование было завершено со следующим резюме.
Доклад комиссии JAIC противоречит очевидным фактам, собранным и представленным как «Группой экспертов», так и другими лицами и организациями:
• паром «Эстония» был непригоден к плаванию на момент выхода из порта Таллина 27 сентября 1994 г. Непригодность парома к плаванию была обусловлена его неправильной эксплуатацией и поверхностными инспекторскими осмотрами;
• доклад комиссии JAIC вводит в заблуждение общественность. Выяснять, намеренно это сделано или вследствие некомпетентности участников комиссии JAIC, не входило в намерения «Группы экспертов».
Заключительная часть доклада, сделанного германской комиссией «Группа экспертов»:
1. Судно было сконструировано и построено согласно новейшим техническим разработкам и всем правилам и требованиям к безопасности и мореходности, существующим на момент постройки парома.
2. В то время, когда паром эксплуатировался его прежними владельцами, компанией Sally&Silja, его эксплуатация была грамотной и в общем удовлетворительной. Конструктивных или строительных недостатков за все 12 лет эксплуатации парома обнаружено не было. Ко времени перехода судна к новым владельцам дефекты были, но они не выходили за рамки дефектов, которые могли бы возникнуть у судна такого возраста и района плавания при грамотной его эксплуатации. Тем не менее, новые операторы судна, компания Nordstrӧ&Thulin, несмотря на то, что они были поставлены в известность об имеющихся дефектах, эту информацию проигнорировали. Следствием этой небрежности стало быстрое ухудшение технического состояния судна, что и стало одной из причин случившегося.
3. Действуя как поверенное лицо Эстонского национального комитета судоходства (ENMB), классификационное общество Бюро Веритас 7 февраля 1993 г. выдало парому «Эстония» временный сертификат безопасности. Сертификат был выдан с явными нарушениями Правил СОЛАС, действующих на момент его выдачи.
4. Судно эксплуатировалось с нарушениями правил хорошей морской практики, в частности при плавании во льдах и в штормовых условиях. Такая бездумная эксплуатация привела к тому, что имеющиеся неполадки усилились и появились новые, самыми опасными из которых стали смещение носовой аппарели и нарушение ее геометрии, появление эффекта вибрации, что привело к постоянному затоплению коробки, образующейся стенками аппарели и рампы, во время следования парома морем.
5. Дефект, ставший одним из решающих фактов в происшедшем: петля аппарели по левому борту деформировалась, вследствие чего была нарушена общая водонепроницаемость. Во время переходов вода постоянно поступала в грузовую палубу, причем экипаж пытался остановить течь ветошью и матрасами. Это случилось до катастрофы, и один только факт нарушенной водонепроницаемости носовой аппарели был достаточным основанием для того, чтобы признать паром «Эстония» к выходу в рейс непригодным, потому что водонепроницаемость носовой аппарели является обязательным условием безопасности паромов согласно правилам СОЛАС, Бюро Веритас и Конвенции по грузовой ватерлинии. Паром, строго говоря, потерял свой класс еще до последнего своего рейса и должен был быть поставлен в ремонт, а не продолжать работу на линии;
6. Все эти неисправности должны были быть замечены службами надзора.
Одна из самых скандальных версий гибели «Эстонии» впервые прозвучала весной 1995 г. со страниц немецкого журнала «Шпигель». Телекомпания «Шпигель-ТВ» показала телевизионный материал по итогам расследования. Расследование сенсационное: приводятся факты, доказывающие, что капитан парома, пытаясь спрятать контрабанду от шведской полиции, решил сбросить груз в море и случайно утопил паром. Сенсационен и источник информации – секретный доклад российской группы «Феликс» (которая якобы состояла из бывших сотрудников КГБ).
В декабре 1995 г. «Шпигель» получил копию экспертного заключения о причинах гибели парома. Эксперты опросили спасшихся пассажиров парома. Пассажиры рассказали, что незадолго до катастрофы они слышали шум моторов грузовиков, которые находились в трюме, и звуки открывавшихся дверей. Судовой инженер сообщил экспертам, что слышал звуки работающей гидравлической помпы передних ворот парома. По словам инженера, хорошо зная оборудование парома, он не мог ошибиться. По заключению экспертов, паром затонул в результате открытия ворот в штормовую погоду.
В 1995 г. в Эстонии разгорелся скандал в связи с нелегальной торговлей оружием; обвинение было выдвинуто против чиновников эстонского Генштаба. Министерство обороны провело ревизию, в ходе которой были обнаружены крупные растраты денежных средств. В результате скандала Эйнсельн ушел в отставку.
До сих пор нет точного заключения о причинах.
Паром не поднят со дна, хотя было несколько предложений от фирм Норвегии и Швеции. Причина отказа от услуг этих фирм – отсутствие согласованного мнения в необходимости подъема парома. Более того, между Эстонией, Финляндией и Швецией в 1995 г. заключено соглашение о том, чтобы затонувшее судно и район катастрофы считать местом последнего успокоения людей, погибших на «Эстонии».
//-- Гибель парома «Салаам-98» 2 февраля 2005 г --//
Паром «Салаам-98» 2 февраля 2005 г. совершал рейс из саудовского порта Дуба в египетский г. Сафага. Вечером, вскоре после выхода судна из порта, в одном из гаражей на пароме вспыхнул пожар. Капитан судна отдал приказ возвращаться в Дубу, а команда занялась тушением огня. Вскоре капитану доложили, что с возгоранием можно справиться собственными силами, и он вновь направил паром в сторону египетского порта Сафага. Однако пламя вспыхнуло с новой силой – и команда была вынуждена качать морскую воду насосами, чтобы потушить огонь. В результате в трюм залилось большое количество воды, паром накренился на 25 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
и затонул [90].
Катастрофа произошла примерно в 80–90 км от берега на траверсе египетского г. Хургада в международных водах. На борту «Салаама-98» находились 1 417 пассажиров, среди них были граждане Египта, Саудовской Аравии, Сирии, Палестины, по одному гражданину Омана, ОАЭ, Йемена, Судана, Индонезии, Иордании, Филиппин и США, граждан России на пароме не было, среди пассажиров было 105 детей.
По официальным данным, 1 028 погибли или считаются пропавшими без вести, спаслись 388 человек. Судно обслуживала команда из 104 человек.
Многие из спасенных находились в крайне тяжелом состоянии: им пришлось провести в воде около суток, а температура воды в Красном море на тот момент составляла всего 15 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Среди выживших был 6-летний мальчик, который провел в открытом море около 36 ч.
Во время поисково-спасательной операции в районе кораблекрушения спасатели нашли большое число погибших без спасательных жилетов. По оценкам египетской и саудовской сторон, внутри парома оставалось около 500 пассажиров и членов команды. Некоторые из спасшихся говорили, что за минуту до того, как паром ушел под воду, раздался мощный взрыв, выбивший все стекла. Куски металла поразили часть людей, уже выпрыгнувших в море.
Поисково-спасательная операция в районе кораблекрушения была затруднена штормовой погодой. Родственникам, находившимся в порту Сафага, куда направлялся паром, власти не предоставляли никакой информации.
Затонувший паром «Салаам-98» было решено не поднимать. Паром обнаружили корабли саудовского ВМФ. «Судно лежит на глубине от 750 до 800 м в 48 милях (почти 88 км) от египетского побережья», – так заявил капитан второго ранга Султан-аль-Каббат, командовавший поисково-спасательными работами военных моряков в Красном море.
Два специалиста из Франции и Великобритании при помощи специального оборудования установили точное местоположение судна и обнаружили самописец.
После расшифровки бортового самописца стали известны некоторые подробности произошедшего 2 февраля 2005 г. Так, сообщалось, что у капитана был целый час, чтобы подать сигнал SOS, однако он по какой-то причине этого не сделал. Не сработало и автоматическое устройство подачи сигналов бедствия.
Согласно результатам последующих выяснений обстоятельств произошедшего, скорость, с которой затонул корабль (паром ушел на дно за 10 мин), и отсутствие необходимого числа спасательных плотов подтвердили, что на пароме были проблемы с безопасностью.
Нет никаких доказательств диверсии или столкновения парома с другим судном.
Официальной версией трагедии считается пожар в грузовом отсеке судна и последовавший за ним взрыв.
Таким образом, самые известные и трагические катастрофы паромов – это гибель Princess Victoria (1953 г., 132 человека погибли), Herald of Free Enterprise (1987 г., 193 человека погибли) и «Эстонии» (1994 г., 750 человек погибли). Все три случая связывает одна общая главная причина гибели – затопление грузовой палубы парома. Именно грузовая палуба делает паромы столь небезопасными по сравнению с прочими типами судов. Грузовая палуба судов служит для размещения и перевозки колесной техники; такой плавучий гараж – на десятки и сотни автомобилей. Колесная техника въезжает на паром и съезжает с него своим ходом по специальной аппарели-мосту, размещаемой в носу судна, или в корме, или и там, и там. Грузовая палуба занимает почти все пространство внутри корпуса (от носа до переборки машинного отделения, от борта до борта), и именно это представляет главную угрозу, так как при появлении на этой палубе свободной поверхности воды судно становится крайне неустойчивым и легко опрокидывается. Поэтому суда этого типа требуют строгой эксплуатации и неукоснительного соблюдения требований к герметизации грузовой палубы.
Во всех трех случаях затопление грузовой палубы произошло по вине как экипажей, так и компаний-судовладельцев, проявивших халатность, граничащую с преступной, или даже признанную преступной деятельность.
В случае с Princess Victoria были виновны конкретные люди, но в то время еще не было достаточного опыта эксплуатации судов такого рода.
В случае с гибелью Herald of Free Enterprise виновные были названы поименно и понесли наказание и все вещи были названы своими именами.
И совсем отдельная история – гибель парома «Эстония». С самого начала налицо было стремление вывести из-под ответственности главных виновников: судовладельцев, администрацию портов Таллин и Стокгольм, инспекторов Бюро Веритас, подписавших сертификат соответствия требованиям безопасности судну, которое находилось в аварийном состоянии, и наконец, комсостав парома, не проявивший гражданского и служебного мужества и поведший паром на верную смерть. Официальная комиссия списала гибель на конструктивные недостатки (которые действительно имели место) и якобы необычной силы шторм, а также нерешительность комсостава.
16. Аэрокосмические катастрофы
Естественное желание человеческого сообщества быстрее проникнуть во внеземные пространства столкнулось с необходимостью системного формирования знаний о новой (космической) среде обитания, разработки принципиально новых транспортных средств, решения множества других проблем, каждая из которых связана с повышенным риском и, как следствие, возможными катастрофами.
16.1. Катастрофа дирижабля «Гинденбург» 6 Мая 1937 г
Во время посадки в Лейкхерсте (США) 6 мая 1937 г. загорелся и рухнул на землю немецкий дирижабль «Гинденбург», завершавший одиннадцатый трансатлантический перелет из Германии. Погибли 36 человек [92].
Путь из Европы в Америку «Гинденбург», развивавший скорость до 135 км/ч, преодолел за три дня. За это время не было никаких происшествий, только, пролетая над островами Ньюфаундленд, капитан корабля приказал снизиться, чтобы пассажиры полюбовались ослепительно белыми айсбергами.
«Гинденбург» – воплощение триумфа немецких технологий и научной мысли. Гуго Экнер, партнер графа Цеппелина и отец первой в мире авиакомпании, после прихода к власти в Германии национал-социалистов сумел убедить Адольфа Гитлера, что постройка и эксплуатация невиданных до тех пор по размерам и мощи дирижаблей поднимет престиж Третьего рейха. Гитлер распорядился выделить деньги на постройку дирижаблей-близнецов «Гинденбург» и «Граф Цеппелин II». И это только начало – в случае успешной реализации первого этапа дирижаблестроительной программы планировалась постройка еще более крупных пассажирских и военных воздушных кораблей.
На момент постройки это было самое большое воздушное судно: 245 м в длину с максимальным диаметром 41,2 м; 200 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
газа в баллонах (объем выполненного; номинальный объём – 190 тыс. мі). Оснащенный четырьмя дизельными двигателями «Даймлер-Бенц» максимальной мощностью 1 200 л. с. каждый, способный поднять в воздух до 100 т полезной нагрузки, цеппелин развивал скорость до 135 км/ч (150 при попутном ветре). Для того времени это были очень высокие показатели [17].
Для пассажиров были созданы комфортные условия: 15-метровая смотровая площадка, курительный салон, большой читальный зал, ресторан с эстрадой и роялем. Пища готовилась на кухне с электрооборудованием. В каждой каюте – ванная, туалет, горячая и холодная вода [93].
Символ мощи и величия гигантский дирижабль «Гинденбург» был построен в 1930-е гг. как символ новой, гитлеровской, Германии [24; 93]. Вопросам безопасности его эксплуатации уделялось огромное внимание. И все же в мае 1937 г. он взорвался. Почему?
Дирижабль «Гинденбург» был оборудован намного роскошнее, чем воздушные суда, когда-либо существовавшие до него. Это был настоящий летающий дворец, где богатая клиентура могла наслаждаться комфортом во время перелета из Европы в Америку.
Огромный и величественный, «Гинденбург» играл в авиации такую же роль, как могучий «Титаник» в судоходстве. Но по жестокой иронии судьбы «Гинденбург» тоже был обречен на гибель.
Что же произошло? Случайность? Небрежность? Саботаж? Даже сегодня, более полувека спустя, это остается загадкой.
«Гинденбург» впервые поднялся в воздух 23 марта 1936 г. Три дня спустя в сопровождении «Графа Цеппелина» он совершил первый показательный полет перед публикой.
В 1936 г. «Гинденбург» совершил пятьдесят шесть полетов и перевез 2 650 пассажиров. Затем корабль сняли с линии и установили двадцать новых кают.
«Гинденбург» 3 мая 1937 г. в 20 ч 15 мин отправился в первый из восьмидесяти запланированных на этот год пассажирских рейсов из Германии в США. На борту находились 36 членов экипажа и 61 пассажир.
Шестого мая примерно в 19 ч 25 мин, уже сбросив причальные канаты, произошла катастрофа – взрыв и пожар превратили дирижабль в груду металла.
Всего в огне погибли 22 члена экипажа, 13 пассажиров, техник наземной службы, 62 пассажира спаслись.
Американский кинооператор запечатлел картину гибели «Гинденбурга» (рис. 16.1). Эту хронику до сих пор тщательно изучают эксперты разных стран в надежде найти ответ на вопрос, не имеющий однозначного ответа: что стало причиной гибели дирижабля?

Рис. 16.1. Крушение дирижабля «Гинденбург»
Версий существует множество. Нацисты, например, провели собственное расследование, но даже оно не увенчалось успехом – и дело закрыли в 1943 г. Генрих Гиммлер, правда, заявил, что во всем виноваты коммунисты, совершившие диверсию, но никаких доказательств при этом не привел.
В свою очередь среди антифашистов распространилась версия, будто гибель цеппелина – дело рук самих нацистов. Бомба с часовым механизмом, установленная в Германии, должна была взорваться во время стоянки «Гинденбурга» в ангаре № 1 на базе Лейкхерст, охраняемой американцами. Сработай этот план – и Гитлеру ничего не стоило обвинить Вашингтон: американцы не уберегли гордость немецкого воздушного флота от коммунистов. Однако из-за грозы дирижабль прибыл на базу с опозданием – и бомба взорвалась у причальной мачты, а не в ангаре.
Через тридцать пять лет после трагедии в США вышла книга Майкла Муни о «Гиндербурге». Автор на основании документов из американских и немецких архивов пришел к выводу, что катастрофа неслучайна. По версии Муни, член экипажа цеппелина Эрих Шпель, ненавидевший Гитлера и нацизм, подложил в один из баллонетов с водородом мину: взрыв должен был произойти после того, как все пассажиры сойдут на землю. Но часовой механизм сработал слишком рано, так как корабль сделал лишний круг. Самому Шпелю удалось выпрыгнуть их охваченного огнем дирижабля, но вскоре он умер от полученных ожогов.
Разобраться в причинах трагедии пытались несколько комиссий. Они сошлись в одном: с технической стороны перед посадкой дирижабль был исправен; сама посадка выполнялась в полном соответствии с действующими инструкциями. Наиболее вероятной причиной пожара называли воспламенение от разряда статического электричества газовой смеси, образовавшейся вследствие большой утечки водорода.
При выполнении крутого разворота могла лопнуть расчалка, сильно хлестнуть по корпусу и повредить баллонет (такое уже случалось). Образовавшаяся при этом газовая смесь становится взрывоопасной, и ее легко воспламенить не только электрическим разрядом, но и выхлопными газами от двигателей.
Находясь длительное время в грозовой атмосфере, металлический корпус дирижабля накопил колоссальный заряд статического электричества. В тот момент, когда гайдроп (причальный трос) коснулся влажного песка, из-за большой разности потенциалов между «Гинденбургом» и земной поверхностью внутри его проскочила искра, воспламенившая водород.
Катастрофа «Гинденбурга» ставила крест на программах развития дирижаблей во всем мире. Гитлер распорядился прекратить строительство еще двух цеппелинов на верфях Фридрихсхафена; «Граф Цеппелин II» все-таки совершал полеты, но без пассажиров на борту. Англичане также отказались от секретного проекта создания дирижаблей-бомбардировщиков. Советский Осоавиахим сделал ставку на самолеты. Досадной случайности оказалось достаточно, чтобы кончилась недолгая, но бурная эпоха дирижаблей.
16.2. Трагедия в Тенерифе.
Столкновение двух самолетов на взлетной полосе 27 марта 1977 г
В один из туманных дней два огромных воздушных лайнера столкнулись на единственной взлетно-посадочной полосе маленького аэропорта на Канарских островах (рис. 16.2) [17].
Рис. 16.2. Момент аварии на взлетной полосе 27 марта 1977 г.
Пилот американской авиакомпании «Пан Ам» Виктор Грабс осторожно вел свой «Боинг-747» вдоль взлетной полосы в аэропорту Лос-Родеос, ожидая команды на взлет. Когда гигантский самолет приблизился к месту старта, он едва поверил тому, что увидел из пилотной кабины. На расстоянии примерно в 350 ярдов сверкнули огни другого «боинга», принадлежащего голландской компании КЛМ, внезапно вынырнувшего из тумана.
Сначала капитан Грабс и его экипаж сочли, что второй самолет просто стоит на месте.
Но по мере того как огни сверкали все ярче, пилота пронзила ужасная мысль, что голландский самолет со скоростью 160 миль в час направляется прямо на них.
«Мы все еще на взлетной полосе! – закричал Грабс диспетчерам. – Что он делает? Он угробит нас всех!»
Второй пилот Роберт Брэгг закричал: «Уходи в сторону! Уходи с полосы!»
Капитан Грабс резко свернул влево, уходя с полосы на зеленый газон, но опоздал на несколько секунд. Лайнер КЛМ пропорол своим крылом правый борт «боинга» «Пан Ам». Почти мгновенно взлетно-посадочная полоса покрылась грудами искореженного металла. Взорвались топливные баки. Корпуса лайнеров запылали.
Это произошло 27 марта 1977 г., 583 голландских и американских пассажира встретили смерть в гигантской авиакатастрофе.
По горькой иронии судьбы ни один из столкнувшихся самолетов даже намерений не имел приземляться в аэропорту Лос-Родеоса, который считался второстепенным и самым неблагополучным в регионе. Самолеты летели в Лас-Пальмас, который находился в 70 милях от Лос-Родеоса и где аэродром оснащен более современным оборудованием. Но террористы взорвали в аэропорту Лас-Пальмаса бомбу. Для обеспечения безопасности лайнеры и были направлены на Тенерифе.
На борту голландского лайнера находились 283 человека, жаждущих провести свой отпуск под ласковым солнцем Лас-Пальмаса.
Самолет «Пан Ам» перевозил 380 человек, которые собирались продолжить путешествие на круизном теплоходе «Золотой Одиссей».
Переадресовка маршрутов казалась не более чем незначительным неудобством, и оба гиганта приземлились без всяких инцидентов.
Капитан Виктор Грабс привел свой лайнер к терминалу и поставил его рядом с другим «Боингом-747», «Рейном», которым управлял капитан Якоб Луис Вельдхьюзен ван Зантен, главный инструктор компании КЛМ по самолетам этого типа.
Когда «Рейн» был заправлен топливом, капитан Вельдхьюзен ван Зантен попросил разрешения на взлет. Диспетчер дал разрешение самолету КЛМ идти к началу взлетной полосы.
В конце пути Вельдхьюзен развернул лайнер на 180 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
и приготовился к взлету.
Одновременно диспетчеры дали разрешение также и Грабсу отвести самолет к началу взлетной полосы, но приказали ему свернуть на третий выход слева, оставив, таким образом, полосу свободной для лайнера КЛМ. Через несколько секунд диспетчеры спросили его, сделал ли он поворот. Когда Грабс ответил, что не успел, они сказали: «Сделай и скажи, когда освободится полоса».
Но лайнер, окутанный туманом, продолжал двигаться по взлетной полосе, оставаясь невидимым ни для диспетчеров, ни для пилотов «Рейна». Команда «Рейна» сделала последний выход в эфир: «КЛМ… Мы готовы к взлету».
Кошмар, вызванный неумелыми действиями Грабса, начался. Лайнер КЛМ, набирая скорость для взлета, вырвался из тумана и помчался прямо на самолет «Пан Ам». Грабс яростно кричал в микрофон, что он еще на полосе, сыпал проклятиями и безнадежно пытался свернуть влево. Пока он это делал, Вельдхьюзен с не меньшим рвением старался поднять самолет в воздух.
«Рейн» врезался в переднюю часть секции второго класса самолета «Пан Ам», а его правое крыло прошло через надстройку над пилотской кабиной и снесло крышу. Лайнер «Пан Ам», разрезанный пополам и охваченный пламенем, завалился налево от взлетной полосы. Через секунду голландский самолет грохнулся наземь, разбрасывая во все стороны обломки, протащился по земле еще ярдов триста и остановился. Почти тут же раздался взрыв невероятной силы. В небо взметнулся огненный шар – это взорвались только что наполненные баки.
Все пассажиры «Рейна» погибли. Удар был так силен, а пламя от взрыва так ужасно, что стальные и алюминиевые части обоих самолетов просто испарялись.
На борту американского самолета царил кромешный ад. Казалось, осколки сыпались отовсюду, а огонь распространялся с невероятной скоростью. Выжившие при столкновении пассажиры, охваченные ужасом и ошеломленные, пытались выбраться наружу. Часть людей уже погибли, другие были парализованы страхом.
Внутри разбитого лайнера смелый тридцатитрехлетний бизнесмен Эдгар Рид, не потерявший присутствия духа, пытался организовать эвакуацию. Отважный бизнесмен помог стюардессе надуть и спустить спасательный плотик, и пассажиры стали прыгать на него, выбираясь из горящего самолета.
Чтобы выяснить причины катастрофы, в Лос-Родеос тут же прибыла целая армия авиационных экспертов из Соединенных Штатов, Голландии и Испании. Поначалу подозрение в причастности к катастрофе пало на диспетчеров, регулирующих воздушное движение в аэропорту. Распространился слух, что они плохо говорят на английском языке (общепринятом средстве общения в диспетчерской службе, обслуживающей международные рейсы), и поэтому оба пилота были введены в заблуждение.
Но этот слух был опровергнут, как только эксперты проверили троих диспетчеров, которые во время катастрофы находились за пультом управления. Они слово в слово повторили инструкцию на английском языке и во время взлета выполнили ее с абсолютной точностью.
Затем эксперты провели исследование действий капитанов Грабса и Вельдхьюзена ван Зантена.
Сначала голландские эксперты обвинили американского пилота, не ушедшего вовремя со взлетно-посадочной полосы. Вдоль полосы расположены четыре съезда, обозначенные от С-1 до С-4. Представители компании КЛМ утверждали, что Грабсу было приказано свернуть на съезд С-3 и если бы он сделал это, то катастрофы не случилось бы.
Но американцы не согласились с ними и выдвинули свои контрдоводы. Представитель компании «Пан Ам» заявил, что С-1 не действовал, а чтобы свернуть на С-3, Грабсу необходимо было совершить очень сложный поворот. Американцы утверждали, что поэтому «третьим съездом» логически являлся С-4, которого их пилот не успел достичь.
Один из главных аргументов американских экспертов заключался в следующем: независимо от того, где находился лайнер «Пан Ам», Вельдхьюзен ван Зантен не должен был взлетать без разрешения диспетчеров. Руководитель голландской группы экспертов буквально потряс всех, заявив, что не нашел на девятиминутной магнитной записи, разрешающей лайнеру КЛМ взлет.
Девять месяцев длилось расследование трагедии, прежде чем правительство Испании обнародовало его результаты.
Основополагающая причина катастрофы, по мнению комиссии, состояла в том, что капитан Вельдхьюзен ван Зантен начал взлет без разрешения диспетчерской службы. В докладе подчеркивалось, что в тот день стояла плохая погода, низкая облачность и густой туман резко снизили видимость. Но эти обстоятельства не снимают вины с голландского капитана, принявшего странное и необъяснимое решение, нарушающее все существующие правила.
Как мог опытный пилот, такой как Вельдхьюзен ван Зантен, совершить столь невероятную оплошность? Похоже, что его подгоняли длительная задержка на Тенерифе и отвратительная погода. Затрудняли ведение точных переговоров и радиопомехи. Несовершенный английский язык диспетчеров и команды лайнера КЛМ, по-видимому, усугубили дело. Но для тех, кто погиб, все это уже не имело никакого значения…
16.3. Катастрофа на космодроме Байконур 24 Октября 1960 г
За 30 мин до запланированного первого испытательного запуска произошел несанкционированный пуск двигателя второй ступени межконтинентальной баллистической ракеты Р-16 [17]. Были разрушены баки первой ступени, и наблюдалось взрывообразное возгорание компонентов ракетного топлива. В пожаре, по официальным данным, погибло 74 человека. Позже от ожогов и ран скончалось еще четыре человека (по другим данным погибло от 92 до 126 человек). Среди погибших был и главнокомандующий Ракетными войсками стратегического назначения РФ (РВСН) Главный маршал артиллерии М. И. Неделин.
Катастрофа была вызвана грубыми нарушениями правил техники безопасности при подготовке к пуску и желанием успеть осуществить запуск не до конца подготовленной ракеты к приближающемуся празднику – годовщине Великой Октябрьской социалистической революции. Данные о катастрофе были засекречены, и первые упоминания о ней в советских средствах массовой информации появились только в 1989 г.
Пятидесятые годы прошлого века характеризуются периодом холодной войны, развернутой США, Великобританией и другими странами протии СССР. К концу 1950-х гг. США имели на боевом дежурстве сорок межконтинентальных ракет. Кроме того, в Великобритании, Италии и Турции были развернуты стратегические ракеты средней дальности, позволявшие поражать цели на европейской части СССР. В этой ситуации для удержания ядерного паритета СССР нужно было наращивать группировку своих межконтинентальных ракет. Постановление правительства «О создании межконтинентальной баллистической ракеты Р-16» 17 декабря 1956 г. было принято.
К началу 1959 г. в связи с развитием событий вокруг так называемого «Берлинского кризиса» резко обострилась международная обстановка. Руководство страны потребовало ускорения темпов создания ракет Р-14 и Р-16. По словам М. К. Янгеля, в результате его личного доклада Н. С. Хрущеву тот сказал: «Это то, что нам нужно. Если ракета Р-16 будет создана, оборона страны будет поставлена на прочную основу». Вышло Постановление Совмина СССР о передаче из КБ Янгеля всех работ по морской тематике в СКБ-385 В. П. Макеева 13 мая 1959 г. Этим же постановлением ускорялись сроки разработки Р-14 и Р-16. Для Р-16 начало летных космических испытаний было установлено на четвертый квартал 1960 г., а организация серийного производства ракет – на 1962 г.
//-- Испытания Р-16 --//
Для проведения летных испытаний ракеты на полигоне Тюратам (НИИП-5 МО, позже космодром Байконур) ОКБ-586 были выделены площадки под строительство новых сооружений. На полигоне уже имелась достаточно развитая инфраструктура, созданная для испытания ракет ОКБ-1 Королёва. Комплекс для Р-16 состоял из трех площадок. На площадке № 41 находился стартовый комплекс с двумя пусковыми установками для ракет и подземный командный пункт. Вблизи нее строился измерительный пункт. Площадка № 42 включала в себя монтажно-испытательный корпус и другие служебные и вспомогательные здания и сооружения, в том числе помещения для размещения личного состава военных испытателей, Госкомиссии, технического руководства и испытателей промышленности.
Заводские испытания первой ракеты были завершены в августе 1960 г., а 16 сентября 1960 г. на полигон Тюратам прибыла первая лётная ракета – изделие 8К64 № ЛДТ-3Т. В сентябре 1960 г. был утвержден и состав Госкомиссии по проведению летных испытаний МБР Р-16. Председателем комиссии был назначен заместитель министра обороны СССР Главком РВСН Главный маршал артиллерии М. И. Неделин, техническим руководителем испытаний – главный конструктор ОКБ-586 М. К. Янгель.
Ход подготовки ракеты к пуску находился под пристальным вниманием ЦК КПСС и высшего руководства страны. На полигон неоднократно звонили Н. С. Хрущев и Л. И. Брежнев. Сроки поджимали.
Работы велись в две смены и днем и ночью. Первую половину дня до позднего вечера под началом руководителя испытаний инженер-подполковника А. С. Матренина военными и специалистами из НИИ и ОКБ проводились испытания, а ночью заводчане осуществляли доработку под контролем военных представителей. После устранения многочисленных замечаний к 20 октября испытания были завершены.
Утром 21 октября ракета была вывезена из монтажно-испытательного комплекса и доставлена на площадку № 41, а 21 и 22 октября были проведены предусмотренные предстартовой подготовкой пристыковка головной части, подъем и установка ракеты на пусковой стол, подключение коммуникаций и испытания всех систем; 23 октября ракета была заправлена компонентами топлива и сжатыми газами. Решением Госкомиссии старт был назначен на 19 ч 23 октября.
В 18 ч в процессе подготовки к пуску при подаче с пульта сигнала на прорыв пиромембран магистрали окислителя 2-й ступени произошел подрыв пиромембраны магистралей горючего 1-й ступени. Кроме того, был зафиксирован несанкционированный подрыв пиропатронов отсеченных клапанов газогенератора 1-го блока маршевого двигателя 1-й ступени.
Работы были остановлены до выяснения причин случившегося.
По техническим условиям на резиновые уплотнения, манжеты и прокладки ракета с прорванными мембранами могла находиться на старте не более 24 ч. После этого необходимо было сливать компоненты топлива и возвращать ракету на завод для прочистки баков, магистралей и переборки двигателей. Подготовка к старту второй летной машины заняла бы как минимум месяц.
//-- Катастрофа --//
Техническое руководство испытаниями возлагалось на ОКБ-1 С.П. Королева.
Неделин прибыл за три дня до времени нажатия кнопки «пуск». О результатах подготовки маршал докладывал Хрущеву и Брежневу лично. 21 октября Р-16 высотой с двенадцатиэтажный дом вывозят на стартовую площадку. Масса ракеты 140 т, из них 130 – это смертельно опасное топливо (кислота). За семь часов до старта 23 октября, когда топливо уже находилось в ракете, старший лейтенант Корнеев докладывает маршалу Неделину: «Течет топливо из баков, скорость подачи сто сорок капель в минуту».
Были подключены все коммуникации, начались электрические испытания, но уже на этом этапе были выявлены неисправности… При подготовке ракеты к пуску выявили целый ряд серьезных недостатков, но приостановить подготовку к пуску уже не могли. В 18 ч 30 мин (до пуска – 30 мин) в цепи управления ракетой происходит короткое замыкание. Через десять минут (в 18 ч 40 мин) выходит из строя главный прибор электрической цепи управления – программный токораспределитель. Самое страшное – эти сто сорок капель в минуту, топливо, которое уже начало поступать в двигатели. Дальше может быть только запуск. Янгель понимает: нужно или запускать ракету, или тормозить испытания. Но время идет. Старт откладывают на ожно, пытаются найти компромиссное решение, но его нет и час. Возм не может быть. Запуск нужно останавливать, топливо – сливать. Если слить топливо, то придется отложить испытания на месяц. Комиссия принимает решение устранить неполадки прямо на заправленной ракете, без слива топлива, и перенести пуск на одни сутки. Решение комиссии нарушало все существующие инструкции для ракетчиков, но партия требовала.
И снова обратный отсчет: 18 ч – до старта один час. Маршал Неделин площадку не покидает, хотя по инструкциям должен находиться в бункере. Все работы на ракете должны проводиться последовательно: пока не закончил одно действие, не приступаешь к другому. Но суета и спешка привели к тому, что около сотни специалистов на Р-16 одновременно делали свое дело. За работами непосредственно на ракете наблюдал помощник Янгеля Лев Берлин. Ему на помощь из района полигона Капустин Яр, где в тот момент проходили испытания ракеты среднего радиуса действия Р-14, по вызову Янгеля срочно прибыл еще один ближайший сподвижник генерального, Василий Будник.
Тридцатиминутная готовность – все системы ракеты в боевом положении. За полчаса до пуска здесь должен был находиться только боевой расчет, но на ракете продолжаются работы. На площадке 200 человек. Время поджимает. Янгель достает сигарету и хочет закурить. Надо идти в бункер – на площадке нельзя курить. Михаил Кузьмич идет в сторону укрытия. Зажженная сигарета спасла ему жизнь. До старта остается 15 мин и 7 с. И в этот момент компоненты топлива соединились. Запускается маршевый двигатель, который включается в полете, но Р-16 – на земле. Остановить машину невозможно. Ракета раскололась пополам – и 130 т токсичного топлива превратили стартовую площадку в кромешный ад (рис. 16.3, 16.4). Выжить, находясь в стометровой зоне, было невозможно.
Рис. 16.3. Взрыв ракеты
Рис. 16.4. Обломки ракеты на стартовом столе
При взрыве погибли почти все, кто находился вблизи стартового стола. Среди погибших были главнокомандующий РВСН Главный маршал артиллерии М. И. Неделин, заместитель начальника полигона инженер-полковник А. И. Носов, начальники 1-го и 2-го управлений полигона инженеры-полковники Е. И. Осташев и Р. М. Григорьянц, заместители главного конструктора ОКБ-586 (ракета) Л. А. Берлин и В. А. Концевой, заместитель главного конструктора ОКБ-456 (двигатели) Г. Ф. Фирсов, главный конструктор ОКБ-692 (система управления) Б. М. Коноплёв. Всего же в момент старта погибло 57 и ранено 42 военнослужащих, погибло 17 и ранено 7 представителей промышленности. В госпиталь в тяжелом состоянии был доставлен и зам. председателя Государственного комитета Совета министров по оборонной технике Л. А. Гришин.
Ненадолго отлучившийся перед стартом главный конструктор ОКБ-586 М. К. Янгель чудом остался жив.
Поздно вечером М. К. Янгель имел тяжелый разговор с Н. С. Хрущевым. Когда Янгель доложил, что среди погибших Неделин, главный конструктор системы управления Коноплёв, заместитель Глушко Фирсов и два его собственных заместителя, Хрущев довольно бесцеремонно спросил: «А где в это время находился технический руководитель испытаний?» Янгель воспринял это как недоверие Правительства и попросил подчиненных сохранить направление.
//-- Расследование причин катастрофы --//
В ночь на 25 октября на полигон вылетела Правительственная комиссия с председателем Президиума Верховного Совета СССР Л. И. Брежневым. По воспоминаниям Б. И. Губанова, Хрущев, назначил комиссию, позвонил С. П. Королеву и спросил: «Что делать с Ян-гелем?» Несмотря на то что отношения с Янгелем были у Королева напряженными, он ответил: «Это могло случиться и у меня – новая техника…»
Кроме Брежнева, в состав комиссии вошли первый заместитель министра обороны СССР А. А. Гречко, заместитель председателя Совета министров СССР Д. Ф. Устинов, председатель Госкомитета по оборонной технике при Совмине СССР К. Н. Руднев, председатель Госкомитета по радиоэлектронике В. Д. Калмыков, заведующий отделом оборонной промышленности ЦК КПСС И. Д. Сербин, начальник 3-го Главного управления КГБ А. М. Гуськов, директор НИИ-229 Г. М. Табаков, директор НИИ-88 Г. А. Тюлин.
Первое заседание комиссии состоялось в монтажно-испытательном корпусе сразу по прибытии колонны машин с аэродрома. В присутствии всех выживших испытателей Р-16 Брежнев заявил: «Никого наказывать не будем». Как показало дальнейшее расследование, непосредственные виновники аварии – ответственные за технику безопасности работ и разработчик системы управления – погибли при взрыве. Оставшихся в живых наказывать посчитали негуманным.
Основной причиной катастрофы было признано грубое нарушение мер безопасности. Комиссией по расследованию был установлен ряд действий, повлекших за собой катастрофу.
Несмотря на предварительный прорыв разделительных мембран топливных баков второй ступени ракеты во время отмененного старта накануне 23 октября, топливо из баков ракеты в нарушение инструкции слито не было.
В целях предстартовой подготовки было осуществлено преждевременное подключение бортовой ампульной батареи. По инструкции бортовые ампульные батареи должны быть подключены после проведения всех проверок, непосредственно в процессе пуска. Было принято решение использовать внешнюю ампульную батарею и установить ее на борт за час до пуска. В результате этого электрические цепи ракеты оказались под напряжением.
За полчаса до пуска была начата операция выставления в «нуль» программных механизмов систем управления, в частности программного токораспределителя. При отсутствии бортового питания эта операция ничем не грозила, но в данном случае при начале движения вала ПТР произошло замыкание контактов запуска пиростартера двигательной установки второй ступени. После этого произошел запуск двигателя второй ступени.
//-- Последствия катастрофы --//
После возвращения с полигона Янгель докладывал о случившемся сначала первому секретарю ЦК КПУ Николаю Подгорному, а затем секретарю Днепропетровского обкома партии. Перенесенные потрясения сказались на здоровье главного конструктора ОКБ-586 – и в конце октября у него случился второй инфаркт (первый был в феврале 1958 г.). В середине ноября на Южмаш прибыла для доработок вторая летная ракета. В течение месяца пришли и новые бортовые приборы. После полного цикла заводских испытаний доработанная ракета 28 декабря специальным железнодорожным составом была отправлена в Тюра-Там. Этим же поездом выехала бригада испытателей во главе с М. К. Янгелем, 1 января 1961 г. состав прибыл на полигон.
К этому времени на полигоне был проведен ряд мероприятий: изменен порядок предстартовой подготовки и пуска ракеты, усилены меры безопасности, восстановлен разрушенный старт и закончена подготовка второго. С началом заправки ракеты устанавливался особый режим. Все участники подготовки к старту носили на руках специальные нарукавные повязки. По мере приближения к моменту старта сокращалось число таких участков. Последними после объявления пятнадцатиминутной готовности, в бункер спускались специалисты с красными нарукавными повязками.
Впервые было осуществлено сетевое планирование работ на стартовой позиции. Был составлен график с указанием точного времени и места осуществления каждой операции. За счет объединения и укрупнения ряда операций было сокращено число операторов и контролеров. Были рассмотрены предложения по «защите от дурака», количество ручных операций сокращено до минимума, введена автоматическая система пожаротушения.
В результате принятых мер во время и после заправки второй летной ракеты возле нее находилось не более двадцати человек. После объявления часовой готовности все лишние люди были эвакуированы с места старта. Из числа гражданских специалистов в бункере управления находились только М. К. Янгель и главные конструкторы некоторых систем.
Пуск ракеты состоялся со второй пусковой установки площадки № 41 2 февраля 1961 г. Пуск в целом состоялся нормально, хотя головная часть вместо Камчатки упала в Красноярском крае.
Информация о трагедии была засекречена. Никаких официальных сообщений о катастрофе не было. Всем свидетелям, родным и близким было рекомендовано говорить о несчастном случае или авиационной катастрофе.
После гибели главнокомандующего Ракетными войсками стратегического назначения Неделина замолчать было невозможно, поэтому была придумана версия о его гибели в авиационной катастрофе. О судьбе экипажа и других пассажиров не сообщалось. Похороны прошли на Красной площади 27 октября. После кремации урна с прахом Неделина с почестями была помещена в некрополе у Кремлевской стены рядом с урной И. В. Курчатова.
Несмотря на принятые меры, информация в западные средства массовой информации все равно просочилась. Уже 8 декабря 1960 г. итальянское новостное агентство «Continentale» сообщало, что маршал Неделин и еще 100 человек погибли при взрыве ракеты. Британская газета «The Guardian» 16 октября 1965 г. сообщила, что разоблаченный шпион Олег Пеньковский подтвердил данные о катастрофе. Дополнительные детали трагедии были сообщены диссидентом Жоресом Медведевым в 1976 г. британскому журналу «New Scientist».
Первой публикацией о катастрофе в советских СМИ стал очерк в журнале «Огонек», опубликованный в 1989 г.
Катастрофа на Байконуре 24 октября 1960 г. была не единственной, но стала самой крупной в истории ракетной техники.
16.4. Взрыв космического челнока «Челленджер» 28 Января 1986 г
История «Челленджера» [24] началась накануне ночью, когда температура во Флориде опустилась до необычно низкой отметки – минус 27 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
С.
На следующее утро так называемая «ледовая команда» НАСА приступила к работе, проверяя космический челнок на возможность потенциально опасного обледенения. Лед, отделяясь во время взлёта, может повредить огнеупорное покрытие «Челленджера».
Позже выяснится, что один инженер из компании «Рокуэлл» в Калифорнии, наблюдавший за действиями «ледовой команды» с помощью специальной телевизионной установки, позвонил в контрольную комиссию и настоятельно потребовал отложить старт корабля из-за опасной степени обледенения.
Собравшиеся на космодроме люди горячо приветствовали космонавтов, направляющихся к «Челленджеру» – ветерану челночных полетов. Но они ничего не знали о суровом предупреждении, преодолевшем расстояние в три тысячи миль. Не знали этого и космонавты.
//-- Описание катастрофы --//
Заняв свои рабочие места, они начали тщательную проверку всех систем с помощью бортового компьютера.
Казалось, для выполнения целей полета все было подготовлено хорошо. Экипажу предстояло запустить в космос спутник связи, стоивший 100 млн долл., и провести несколько экспериментов на борту корабля.
Семеро космонавтов, в их числе и Кристина Маколифф – учительница начальной школы, завоевавшая право на участие в космическом полете в соревновании с тысячами коллег по всей Америке, – получали последние инструкции и напутствия. Многочисленные возбужденные зрители и представители средств массовой информации собрались вокруг массового стартового комплекса и ждали волнующего зрелища.
За шесть секунд до старта был запущен главный двигатель. «Четыре… три… два… один… Старт!» Старт космического челнока и начало его программы. Покинув стартовую площадку, под бурные аплодисменты зрителей космический корабль устремился в небо.
Среди тех, кто наблюдал за грандиозным взлетом «Челленджера», оставлявшего за собой сверкающий султан белого дыма, находились семья Кристины Маколифф и восемнадцать учеников третьего класса, которые преодолели полторы тысячи миль из городка Конкорд, штат Нью-Гемпшир, чтобы посмотреть, как их учительница творит историю.
Через шестнадцать секунд после старта огромный корабль грациозно повернулся, взяв курс за пределы земной атмосферы (рис. 16.5) «„Челленджер” идет с ускорением», – сообщила контрольная комиссия ровно через 52 с после запуска. «Идем с ускорением», – передал по радио капитан Скоби.
Мгновение… – и начался кошмар. «Челленджер» охватило пламя… Когда отвратительное Y-образное облако расползлось над космодромом, зрители почувствовали невыразимый страх (рис. 16.6).
Рис. 16.5. Последовательные снимки, сделанные НАСА, на которых виден огненный шлейф
Рис. 16.6. Взрыв
Вдруг ведущий замолчал и через минуту упавшим голосом произнес: «Как нам только сообщил координатор полета, космический корабль „Челленджер” взорвался. Директор полета подтвердил это сообщение». В Вашингтоне в Овальном кабинете работал президент Рональд Рейган. Неожиданно вошли его ближайшие помощники. «С космическим кораблем произошел серьезный инцидент», – сказал вице-президент Джордж Буш.
Рейган, как и все американцы, был потрясен. Ведь это он принял решение, чтобы первым гражданским лицом в космосе был школьный учитель. Более одиннадцати тысяч учителей соревновались за это почетное право. Маколифф оказалась самой удачливой. И вот… Несколько часов спустя Рейган попытался утешить опечаленную страну проникновенной речью.
Обращаясь к школьникам Америки, президент сказал: «Я знаю, очень тяжело осознавать, что такие горькие вещи иногда случаются. Но все это является частью процесса исследований и расширения горизонтов человечества».
//-- Национальная трагедия --//
Американцы были потрясены. За последнюю четверть столетия ученые и космонавты США совершили 55 космических полетов, и их успешное возвращение на Землю воспринималось как нечто само собой разумеющееся. Многим стало казаться, что в Америке почти каждый молодой человек, потренировавшись несколько месяцев, может лететь в космос. Маколифф, веселая и энергичная школьная учительница, должна была стать эталоном этой новой эры.
Подвергшись суровой трехмесячной тренировке, учительница была готова совершить свой фантастический вояж. Ей было поручено провести из космоса два урока по 15 мин. Телевидение должно было транслировать эти уроки на весь мир.
Когда распространилась трагическая весть о гибели «Челленджера», все тридцать тысяч жителей города погрузились в траур. «Люди застывали на месте, – сказал один житель. – Было чувство, словно умер член семьи».
По советскому радио передали соболезнования американскому народу. В Москве объявили, что именами двух женщин, погибших на американском космическом корабле (Маколифф и Резник), названы два кратера на Венере.
В Ватикане папа Иоанн Павел II попросил тысячи собравшихся людей помолиться за американских космонавтов, сказав, что трагедия вызвала чувство глубокой печали в его душе. Премьер-министр Великобритании Маргарет Тэтчер с грустью заметила, что «новые знания иногда требуют в жертву самых лучших людей».
Сенатор Джон Гленн, первый американец, побывавший на космической орбите, сказал: «Первые из нас всегда знали, что когда-нибудь наступит такой день, как сегодня. Ведь мы работаем с такими огромными скоростями, с такой энергией, с которыми человечество никогда не сталкивалось». На всей территории Соединенных Штатов Америки люди по-разному выразили свою скорбь по погибшим.
Экспертам НАСА предстояло решить сложную задачу: где произошел сбой?
К этому времени выявились три направления работы. Во-первых, в распоряжении ученых уже был фильм, снятый 80 телевизионными камерами НАСА и 90 камерами, которые принадлежали средствам массовой информации. Во-вторых, существовали миллиарды зафиксированных компьютерных сигналов, которыми обменивались обреченные космонавты с центром управления полетов. И, в-третьих, к тому моменту были собраны обломки «Челленджера».
Уже существовало предположение, что лед, образовавшийся на стартовой площадке накануне запуска, повредил космический челнок, чего опасался инженер из «Рокуэлла». Также высказывались подозрения, что несколько дней назад стрела подъемного крана случайно повредила внешнюю изоляцию топливного бака. Но эксперты НАСА утверждали, что кран зацепил не сам бак, а только пусковое оборудование.
Вскоре версии и предположения сосредоточились на возможной аварии топливного бака или на одной или обеих ракетах-носителях. Эксперты уточнили, что каждый такой узел комплекса мог вызвать взрыв. К взрыву могла привести и утечка топлива через лопнувший шов главного топливного бака.
Специально созданная комиссия начала с пристрастием допрашивать на закрытых заседаниях высших должностных лиц НАСА и инженеров компании «Мортон тайокол» – поставщика ракет-носителей на твердом топливе, которые, как предполагалось, привели к трагедии.
То, что выяснилось, повергло комиссию в шок. Оказалось, управляющий полетами челноков космического центра Кеннеди Роберт Сайк и директор запуска «Челленджера» Джин Томас даже и не слышали, что инженеры компании «Мортон тайокол» возражали против запуска челнока из-за холодной погоды на мысе Канаверал.
Большинство экспертов постепенно пришли к заключению, что авария произошла из-за возгорания кольца из синтетической резины, герметизирующего сегменты ракеты-носителя. Эти кольца предназначались для того, чтобы выхлопные газы ракеты не выходили через щели в соединениях.
Вечером накануне запуска инженеры компании «Мортон тайокол» и должностные лица НАСА обсуждали потенциальные проблемы полета. Инженеры единодушно просили отложить запуск «Челленджера». Они опасались, что кольца от холода потеряют эластичность и плотность в пазах вокруг ракеты будет нарушена. Правда, речь шла о температуре ниже – 50 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
С, а в ту ночь температура опустилась всего до – 30 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
С. Но, очевидно, хватило и этого.
Споры грозили затянуться, и тогда первый вице-президент компании «Мортон тайокол» Джеральд Мейсон заявил: «Нам придется принять управленческое решение». Он и три других вице-президента поддержали запуск.
Но глава инженерного корпуса компании Алан Макдональд отказался подписать официальное разрешение на запуск корабля. «Я спорил с ними до хрипоты, – сказал он репортерам. – Но не смог их переубедить».
Казалось, руководство НАСА не интересовали предположения и предостережения, оно требовало «доказательств», что запуск может быть опасен. С другой стороны, предположительно, оно спрашивало инженеров: «Господи, да когда же вы хотите, чтобы мы запустили корабль, в апреле, что ли?» В конце концов НАСА настояло на своем.
Комиссией было отмечено, что НАСА очень хотело поскорее вывести «Челленджер» на орбиту из-за серии задержек, которые произошли раньше. Ведь первоначально запуск планировался на 25 января. Но над аварийной посадочной полосой в Сенегале бушевала песчаная буря. Затем на мысе Канаверал шел дождь, который мог повредить огнеупорную изоляционную плитку корабля. В понедельник отказал запор наружного люка. Потом ветер, несущийся со скоростью 35 миль в час, отодвинул старт до утра.
Проводя публичное слушание в сенатском подкомитете по науке, технологии и космосу, сенатор Эрнест Холдинге сказал о катастрофе: «Сегодня кажется, что ее можно было избежать». Позже он выдвинет обвинение против НАСА, которое «очевидно, приняло политическое решение и поспешило осуществить пуск, несмотря на сильные возражения».
Полеты челноков временно были приостановлены.
17. Экологические катастрофы
Когда в 60-е гг. ХХ в. человечество начало осознавать серьезность встающих перед ним экологических проблем, возник вопрос: сколько времени у нас осталось? Сколько лет пройдет, прежде чем мы столкнёмся с трагическими последствиями нашего пренебрежительного отношения к окружающей среде? Ответом было: 30–35 лет.
Прогноз был недалек от истины, так как налицо потепление климата, дыры в защитном озоновом слое над полюсами, повсеместное присутствие токсичных химических веществ, загрязнение пищевых продуктов остатками пестицидов и вымирание огромного числа видов по мере отступления лесов перед растущим народонаселением планеты.
17.1. Классификация экологически опасных факторов
Экологически опасные факторы (ЭОФ) – это такие факторы среды (табл. 17.1), которые воздействуют на организмы отрицательно (летально, лимитирующе, мутагенно, канцерогенно). Следовательно, экологическая катастрофа – это максимально сильное воздействие экологически опасных факторов на окружающую среду.
С практической точки зрения целесообразно разделение ЭОФ:
• на химические, зависящие от химического состава среды;
• физические (электромагнитный, радиационные и радиоактивные, световые, вибрационные, шумовые, тепловые);
• биологические, источником которых служат живые организмы, например, бактерии (сюда также включаются и биотические);
• информационные, выступающие в качестве кода жизненно важного сообщения, но с неадекватным ответом;
• механические (твердые отходы, мусор);
• комплексные, характеризующиеся многосторонним действием (например, климатические).
Химические ЭОФ. Вследствие расширения предметов постоянного пользования, увеличения общих отходов промышленности, постоянно нарастающего загрязнения природы в результате интенсификации технологических процессов, производства новых косметических средств, удобрений, пищевых добавок, лекарственных препара-химическая нагрузка на биосферу. Соглас-тов и т. д. резко возросла но данным, представленным в государственных докладах о состоянии здоровья населения и окружающей природной среды Российской Федерации, около 70 % токсических промышленных отходов бывшего СССР захоронены на территории России, что составило 1,6 млрд т.
Таблица 17.1
Классификация ЭОФ

Широко известны экологические последствия «химических» катастроф – это и диоксиновая трагедия в Севесо, пожар на фармацевтической фирме «Сандоз» в Базеле и т. д. Но мало известно, например, о последствиях затопления в Балтийском море войсками союзников после Второй мировой войны сотен тысяч тонн боеприпасов с ипритом, люизитом и другими боевыми отравляющими веществами. Демонстративны примеры с ДДТ, асбестом, винилхлоридом.
Физические ЭОФ. Другой важный, привлекающий всеобщее внимание ЭОФ, – радиационные и радиоактивные загрязнения. Основным их источником являются техногенные аварии на ядерных установках. Последние имеются на атомных электростанциях, установлены на некоторых ледоколах, подводных лодках и спутниках. Кроме того, в различных отраслях промышленности, хозяйстве и медицине широко распространены радиоактивные вещества. В 1956 г. электроэнергию дал первый опытный реактор Арагонской национальной лаборатории (США). Принцип получения электричества за счет атомной энергии заключается в использовании энергии урана-235. Этот процесс происходит в специальных тепловыделяющих элементах, расположенных в активной зоне реактора. При делении выделяется тепло и образуются радиоактивные отходы, гамма-лучи и нейтроны. Выделяющееся тепло нагревает воду, образовавшийся пар вращает турбину, вырабатывая электрический ток.
На АЭС мира за весь период их эксплуатации насчитывается ряд крупных аварий. Первая из них произошла в 1957 г. на английском заводе «Селлафильд» (Уиндскайл), занимающемся регенерацией ядерного топлива. Во внешнюю среду поступило 740 ТВК J-131, 22,2 ТВК Сs-137, 3,0 ТВК Sr-89 и 0,33 ТВК Sr-90. В этом эпизоде погибло 13 человек и более 260 заболели. Весной 1979 г. близ Гаррисберга (шт. Пенсильвания, США) произошла вторая крупная авария на АЭС «Тримайл Айленд». Из-за поломки в системе водяного охлаждения в атмосферу вырвались радиоактивные пары. Радиоактивное загрязнение, распространяясь воздушным путем, захватило значительные территории. К счастью, никто из людей не пострадал. Одна из крупнейших экологических катастроф – Чернобыльская авария. В ночь на 26 апреля 1986 г., когда два взрыва разрушили 4-й блок Чернобыльской АЭС, произошел выброс в атмосферу радиоактивного вещества. Облако, содержащее 30 млн Ки, покрыло территорию, границы которой таковы: на севере – Швеция, на западе – Германия, Польша, Австрия, на юге – Греция и Югославия. Еще 20 млн. Ки выпало в виде осадков, захватив территорию в 130 тыс. км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
на Украине, Белоруссии, северо-западе России.
Из хозяйственного пользования было выведено 3 тыс. км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
территории, эвакуировано около 116 тыс. человек. По некоторым оценкам до 50 % радиоактивных йода и цезия, имевшихся в активной зоне реактора, попало в атмосферу. Выброс радиоактивных веществ в атмосферу продолжался до 6 мая 1986 г. К ноябрю того же года реактор был замурован в «саркофаг». Непосредственный результат аварии – гибель 31 человека и более 200 заболевших лучевой болезнью. Масштабы бедствия заставили обратиться к ранее скрываемым данным по Южно-Уральской катастрофе. Под этим названием на самом деле произошло два радиационных события. С 1949 по 1956 гг. в р. Теча производился постоянный сброс отходов радиохимического предприятия «Маяк». Даже сегодня количество сброшенных радиоактивных отходов (РАО) точно не известно, но их состав на треть определялся содержанием стронция-90 и цезия-137. Облучению подверглось 28 тыс. человек. Дозы облучения достигали 300–400 бэр. Лучевой болезнью заболело 935 человек. Отселено 7 500 жителей. В сентябре 1957 г. на том же производстве произошел взрыв емкости с РАО. В воздух было выброшено более 2 млн Ки – стронций-90, цезий-137, цирконий-95, рутений-106. Площадь этого так называемого Восточно-Уральского следа – 23 тыс. км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, а в его зоне оказалось 270 тыс. человек. Переселено 10 тыс. человек.
Еще один важный источник радиоактивного загрязнения среды – ядерные испытания. После того как 16 июля 1945 г. в шт. Нью-Мехико было взорвано первое атомное устройство и затем последовали атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, началась эра разработки самого страшного и разрушительного оружия, которое когда-либо существовало на Земле.
В результате взрывов ядерного оружия прежде всего изменяются ландшафты и рельеф местности. Наиболее опасно радиоактивное загрязнение воздуха. С воздушными течениями радиоактивные вещества могут мигрировать на сотни и тысячи километров. Необходимо отметить, что утечка радиоактивности происходит и при подземных взрывах, а не только при испытаниях ядерного оружия в атмосфере. Серьезную тревогу вызывает и радиоактивное загрязнение Мирового океана. Это может происходить и при подводных ядерных испытаниях. Огромные массы радиоактивных веществ выпадают с осадками после проведения взрывов. Так, после испытаний атомного оружия на атолле Бикини в 1954 г. была загрязнена акватория океана площадью около 18 тыс. км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Утечки радиоактивных веществ в океан из подземных шахт неоднократно регистрировали и на французском ядерном полигоне на о. Муруроа. Кроме того, радиоактивное загрязнение вод Мирового океана происходит в результате захоронения контейнеров с радиоактивными отходами, а также при авариях судов и подводных лодок, несущих ядерные установки. В докладе норвежской экологической организации «Бел-луна» по состоянию на 1995 г. отмечено, что «на дне океана покоятся семь атомных подводных лодок: две американских („Трешер” и „Скорпион”), четыре советских (К-8, К-219, К-278, „Комсомолец”) и одна Российская („Курск”)».
Экологические оценки последствий радиационных катастроф могут быть сделаны лишь на небольшой период времени и на уровне радиационных поражений населения. Воздействия же на экосистемы и долговременные последствия таких катастроф не могут быть в настоящее время корректно оценены из-за отсутствия как адекватных радиоэкологических оценок, так и углубленных соответствующих экспериментальных и теоретических исследований по этой проблеме.
Биологические ЭОФ. Источниками служат живые организмы и продукты их жизнедеятельности. Под биологическим загрязнением понимают как привнесение в результате антропогенной деятельности в природные экосистемы организмов, чуждых данным сообществам, так и распространение биогенов на тех территориях, где они ранее не наблюдались. В первом случае при появлении в среде необычно большого количества микроорганизмов, измененных в ходе хозяйственной деятельности человека, а также приобретении сапрофитной или условно безвредной формой бактерий патогенных свойств принято говорить о микробиологических (бактериологических) загрязнениях. Во втором – наблюдается опосредованное действие организмов на экосистемы.
Микробиологические факторы. Важным компонентом любых экосистем являются микроорганизмы. Качественные и количественные изменения этого компонента весьма существенны для характеристики экосистем и среды в целом. В реальных условиях химического и физического загрязнения различных объектов среды микробиологический контроль позволяет оценивать не только санитарно-эпидемиологическую, но и общую экологическую обстановку, определять степень опасности распространения инфекционных заболеваний, а также прогнозировать интенсивность и направленность влияния на этот процесс экзогенных факторов физической и/или химической природы.
Техногенная деятельность человека, приводящая к изменениям в экосистемах, может вести к перестройке микробных сообществ и искусственной эволюции возбудителей инфекционных болезней, что вызывает повышение активности многих очагов возникновения опасных заболеваний.
17.2. Статистика экологических катастроф
В период между 1953 и 1960 гг. завод пластмасс, расположенный в районе залива Минимата, о. Кюсю, Япония, сбрасывал в море содержащие ртуть отходы производства. Из-за отравления ртутью 43 человека умерли.
При тушении пожара 1 ноября 1986 г. на химическом предприятии «Сандоз» в Базеле, Швейцария, в Рейн вылилось около 30 т сельскохозяйственных ядохимикатов.
Летом 1995 г. (24 августа) 88-километровый участок р. Эссекибо был объявлен зоной бедствия. Через берега отстойника, содержащего цианистые соединения, которые используются при извлечении золота, произошло просачивание в реку отравленной жидкости.
Свыше 6 300 человек погибли, когда 3 декабря 1984 г. на заводе по производству пестицидов компании «Юнион Карбайд» недалеко от Бхопала, Индия, произошел выброс в атмосферу облака ядовитых метилизоцианатов.
Из-за выброса в атмосферу большого количества диоксина химическим заводом «Икмеса» в районе Севезо близ Милана, Италия, 10 июля 1976 г. были эвакуированы 780 человек.
С 4 по 9 декабря 1952 г. в Лондоне от острого бронхита, вызванного густым смогом, скончалось приблизительно 3 500–4 000 человек, главным образом пожилые люди и дети.
В результате взрыва, происшедшего 1 июня 1974 г. на химическом заводе во Фликсборо, г. Линдси, Великобритания, погибли 55 человек и 75 получили ранения. На этом предприятии производился капролактам – химическое вещество, используемое при изготовлении нейлона.
После выброса 3 июня 1979 г. из-под буровой установки «Ик-сток-1» в заливе Кампече (Мексиканский залив) на поверхности воды образовалось нефтяное пятно. Пленка нефти распространилась на 640 км. К 24 марта 1980 г., когда скважина была перекрыта, потери нефти составили 500 тыс. т.
Нефтяной танкер «Вальдес» компании «Экссон» 25 марта 1989 г. сел на мель в заливе Принц-Уильям у побережья Аляски, в результате чего в воду вылилось свыше 30 тыс. т нефти. От загрязнения пострадало более 2 400 км побережья.
В Карибском море 19 июля 1979 г. недалеко от о. Тобаго «Повелительница Атлантики» столкнулась с «Эгейским капитаном». В результате в воду вылилось 280 тыс. т нефти.
В марте 1978 г. в 96,6 км от побережья п-ва Бретань, Франция, разбился принадлежавший компании «Амоко» танкер Кадис – и в воду вылилось 220 тыс. т нефти.
Самое большое бедствие, связанное с добычей нефти на шельфе, произошло 6 июля 1988 г. при пожаре на эксплуатационной нефтяной платформе «Пайпер-Альфа» в Северном море, когда погибли 167 человек.
С февраля по октябрь 1994 г. вследствие разрыва трубопровода тысячи тонн сырой нефти вылились на нетронутые пространства арктической тундры в Республике Коми (Россия). По оценкам, количество вылившейся нефти колеблется между 60 и 280 тыс. т. В результате катастрофы нефтяная пленка покрыла участок длиной 18 км.
За последние 30 лет вследствие забора воды из рек, впадающих в Аральское море, его уровень понизился на 14 м.
В долине р. Сан-Хоакин, шт. Калифорния, США, из-за того, что с 1920 по 1960 гг. для орошения полей использовали подземные воды, поверхность земли осела на 9 м.
В 1962 г. в Индии была построена плотина Койна для снабжения водой Бомбея. В результате заполнения водой образовавшегося водохранилища огромное давление воды на грунт привело низлежащие горные породы в напряженное состояние, и 10 декабря 1967 г. там произошло землетрясение с амплитудой 6,3 по шкале Рихтера. В результате этого землетрясения 177 человек погибли и 2 300 получили увечья.
Со склона горы Ток в Итальянских Альпах в водохранилище, образовавшееся позади плотины Вайонт, 9 октября 1963 г. сползло 240 млн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
грунта. Плотина устояла, но волна высотой 100 м перемахнула через ее гребень и полностью смыла селение Лонгароне, в результате чего погибли 2 500 человек.
В 1957 г. из-за перегрева контейнера с ядерными отходами на Кыштымском комплексе, Россия, произошел взрыв, в результате которого радиоактивные вещества рассеялись по территории площадью 23 тыс. км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Через 3 года после этой аварии с географических карт СССР исчезло свыше 30 небольших деревень в пределах участка площадью 1 200 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
и около 17 тыс. человек с этой территории были эвакуированы.
Самая тяжелая авария на территории США произошла 28 марта 1979 г. на реакторе «Тримайл-Айленд» в Мидлтауне, шт. Пельсильвания.
Разлив 400 тыс. л радиоактивного охладителя 11 февраля 1981 г. на заводе «Секвойя-1» в шт. Теннеси (США).
Такого рода авария произошла в 1986 г. на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС в СССР (ныне территория Украины). По официальным советским сообщениям, погиб 31 человек. Однако не известно, сколько еще из 200 тыс. участников ликвидации аварии умерло в течение пятилетнего периода после нее.
Из-за вырубки тропических лесов занимаемая ими площадь каждую минуту сокращается на величину, равную 200 футбольным полям.
При проведении военных действий в Персидском заливе 19 января 1991 г. президент Ирака Саддам Хусейн отдал приказ откачать сырую нефть, добываемую в Персидском заливе.
В ходе той же компании вооруженными силами Ирака было подожжено 600 нефтяных скважин. Пожар на последней из скважин был ликвидирован 6 ноября 1991 г.
Из нефтяной платформы в канале Санта-Барбара (шт. Калифорния, США) 28 января 1969 г. произошел выброс нефти. За 11 дней в море вылилось около миллиона литров нефти, нанеся огромный урон. Платформа продолжала протекать в течение нескольких лет.
Июль 2000 г. – в результате аварии на нефтеперерабатывающем заводе «Петробрас» в г. Араукарии, что на юге Бразилии, в р. Игуаса вылилось более миллиона галлонов «черного золота». Образовавшееся на водной поверхности маслянистое пятно медленно, но верно продвигалось на запад, угрожая оставить без питьевой воды целый ряд населенных пунктов. К счастью, нефть удалось остановить. Она прошла по течению четыре срочно построенных заградительных барьера и «застряла» лишь на пятом. Часть сырья уже удалили с поверхности реки, часть разлилась по вырытым в экстренном порядке специальном отводным каналам. Оставшиеся же 80 тыс. галлонов из миллиона (4 млн л) попавших в водоем рабочие вычерпывали вручную.
По словам представителей природоохранных организаций, ущерб от экологической катастрофы, ставшей крупнейшей в Бразилии за последние четверть века, сейчас подсчитать сложно. На восстановление экосистемы Игуасы уйдет не один десяток лет. На данный момент главная задача – очистить берега от покрывающей их черной маслянистой массы. Сотрудникам же агентства по защите природы шт. Парана (по которому течет Игуаса) предстоит отмыть от нефти обитающих здесь птиц и животных, а компании «Петробрас» – выплатить в федеральный бюджет 100 млн реалов (56 млн долл.) штрафа, в казну штата Парана – вдвое меньше.
В Рейне 2 июня 1969 г. начала гибнуть рыба. За два года до этого в реку попали две 25-килограммовые канистры с инсектицидом «Тиодан». Катастрофа вызвала мор нескольких миллионов рыб.
Апрель 1979 г. – в Институте микробиологии и вирусологии в Свердловске произошел выброс спор сибирской язвы. Советское правительство отрицало факт катастрофы. Согласно независимым источникам, был заражен регион в радиусе 3 км, погибло несколько сотен человек.
В результате прорыва нефтепровода Самара – Тихарецкая в районе с. Терновка Энгельсского района вытекло 1 500 т нефти. Авария в Саратовской области произошла 16 февраля 1997 г. Около 400 т вытекшей нефти попало в русло ручья Мечетка, до 200 т – в пойму Волгоградского водохранилища. Остальная нефть расплылась по ледяной поверхности Волги. По разным оценкам, общая площадь загрязнения составила от 25 до 70 га [94].
17.3. Анализ аварий на трубопроводах РФ
В предаварийном состоянии находятся промысловые трубопроводные системы большинства нефтедобывающих предприятий России. Всего на территории Российской Федерации – в эксплуатации 350 тыс. км внутрипромысловых трубопроводов, на которых ежегодно отмечается свыше 50 тыс. инцидентов, приводящих к опасным последствиям. Основными причинами высокой аварийности при эксплуатации трубопроводов является сокращение ремонтных мощностей, низкие темпы работ по замене отработавших срок трубопроводов на трубопроводы с антикоррозионными покрытиями, а также прогрессирующее старение действующих сетей. Только на месторождениях Западной Сибири эксплуатируется свыше 100 тыс. км промысловых трубопроводов, из которых 30 % имеют 30-летний срок службы, однако в год заменяется не более 2 % трубопроводов. В результате ежегодно происходит до 35–40 тыс. инцидентов, сопровождающихся выбросами нефти, в том числе в водоемы, причем их число ежегодно увеличивается, а значительная часть инцидентов преднамеренно.
В Российской Федерации общая протяженность подземных нефте-, водо– и газопроводов составляет около 17 млн км, при этом из-за постоянных интенсивных волновых (колебаний давления и гидроударов) и вибрационных процессов участки этих коммуникаций приходится постоянно ремонтировать и полностью заменять. Весьма актуальны вопросы защиты от коррозии для нефтяной, нефтегазодобывающей, перерабатывающей и транспортирующей отраслей вследствие металлоемкости резервуаров хранения нефтепродуктов и прочих сооружений, наличия здесь агрессивных сред и жестких условий эксплуатации металлоконструкций. При общей динамике аварийности, по оценкам экспертов, причинами разрыва трубопроводов являются:
• 60 % случаев – гидроудары, перепады давления и вибрации;
• 25 % – коррозионные процессы;
• 15 % – природные явления и форс-мажорные обстоятельства.
Участились аварии на трубопроводах, сопровождающиеся большими потерями природных ресурсов и широкомасштабным загрязнением окружающей среды. По официальным данным, только потери нефти из-за аварий на магистральных нефтепроводах превышают 1 млн т в год, и это без учета потерь при прорывах внутрипромысловых трубопроводов.
Вот лишь несколько примеров аварий на магистральном нефтепроводе «Дружба» на территории Суражского района Брянской области. На границе с Белоруссией нефтью загрязнены рельеф местности, водные объекты и земли государственного лесного фонда. На участке нефтепровода «Дружба», где произошла авария, с весны 2006 г. было обнаружено 487 опасных дефектов. Причиной аварии на нефтепроводе послужила коррозия труб.
Крупная авария произошла на 326-м километре магистрального нефтепровода Узень – Атырау – Самара на юго-западе Казахстана. На месте происшествия начаты аварийно-восстановительные работы. Между тем пока ничего неизвестно о масштабах и причине аварии, площади загрязнения нефтью и объеме рекультивационных работ.
В настоящее время для борьбы с пульсациями и колебаниями давления и расхода в трубопроводных системах используют воздушные колпаки, аккумуляторы давления, гасители различных типов, ресиверы, дроссельные шайбы, клапаны сброса и т. п. Они морально устарели, не соответствуют современному развитию науки и техники, малоэффективны, особенно в случае гидроударов и динамики переходных процессов, не отвечают требованиям экологической безопасности, о чем свидетельствует статистика аварийности.
При этом неизбежно происходят потери нефти, среднестатистический уровень которых оценивается в 0,15–0,2 т/сут на один порыв. Кроме того, в окружающую среду попадают высокоагрессивные смеси, нанося ей значительный ущерб.
Согласно Государственному докладу «О состоянии промышленной безопасности опасных производственных объектов, рационального использования и охраны недр РФ в 2006 г.», основными причинами аварий на магистральных трубопроводах в течение 2001–2006 гг. стали:
• внешние воздействия – 34,3 % (их общего количества);
• брак при строительстве – 23,2 %;
• наружная коррозия – 22,5 %;
• брак при изготовлении труб и оборудования на заводах – 14,1 %;
• ошибочные действия персонала – 3 %.
Наиболее уязвимыми в настоящее время являются магистральные газопроводы Северного коридора, который представляет собой многониточную систему газопроводов, проложенных из районов северных месторождений (Уренгойское, Заполярное, Медвежье и др.) до границ Белоруссии с одной стороны и до границы с Финляндией – с другой. В том же коридоре проходит трасса строящегося магистрального газопровода Ямал – Европа. Общая протяженность действующих газопроводов Северного коридора в однониточном исчислении составляет около 10 тыс. км.
Аварии на трубопроводе происходят не только по техническим причинам; существует и ряд других, основной из которых является так называемый человеческий фактор. Огромное число катастроф происходит в результате халатности как работников, так и начальства. Именно это и подчеркивается в ряде дальнейших примеров.
Нефтепровод Омск – Ангарск наиболее крупный (2 нитки диаметром 700 и 1 000 мм), тянется от западной границы области и практически до восточной. Перекачивается сырая нефть. Нефтепровод принадлежит ОАО «Транссибнефть» АК «Транснефть» Министерства топлива и энергетики РФ. По Иркутской области нефтепровод эксплуатирует Иркутское районное нефтепроводное управление (ИРНПУ). В 2001 г. ИРНПУ разработан «План по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти Иркутского районного нефтепроводного управления ОАО „Транссибнефть”» (находится на согласовании). Количество аварий на нефтепроводе за период с 1993 по 2001 г.:
1. Март 1993 г. На 840-м километре магистрального нефтепровода Красноярск – Иркутск (поврежден трубопровод бульдозером) вылилось на рельеф 8 тыс. т нефти. Своевременно принятые меры по локализации места пролива позволили свести к минимуму последствия этой аварии. Пролитая нефть в основном была откачена в хранилища. Загрязненный грунт был собран и вывезен на утилизацию;
2. Март 1993 г. На 643-м километре магистрального нефтепровода Красноярск – Иркутск (разрыв нефтепровода из-за дефекта сварного шва, момент аварии не был своевременно зафиксирован) на поверхность излилось более 32,4 тыс. т нефти. Принятые срочные меры по ликвидации последствий этой аварии позволили быстро нейтрализовать негативные явления. Однако около 1 тыс. т нефти проникло в недра и локализовалось в 150–300 м от действующего Тыретского хозяйственного водозабора подземных вод. Около 40 % 2-го и 3-го поясов зоны санитарной охраны водозабора оказались загрязненными нефтью. Еще около 1 тыс. т нефти проникло в грунты на участке заболоченной поймы р. Унги и постепенно мигрировало ниже по течению в хозяйственно ценный водоносный горизонт. Для сохранения Тыретского хозяйственного водозабора подземных вод от загрязнения нефтью был сооружен и задействован специальный защитный водозабор, который уже в течение 9 лет «отсекает» загрязненную нефтью воду от хозяйственного водозабора. Эколого-гидрогеологическая ситуация остается сложной в части загрязнения нефтью извлекаемой воды хозяйственным водозабором. На протяжении всех лет после аварии осуществляется государственный природоохранный контроль за ведением эколого-гидрогеологических работ в районе аварии. Каждый год проводятся совместные совещания лиц и служб, заинтересованных в очищении от загрязненных нефтью земель и подземных горизонтов (землепользователей, природоохранных органов, санэпидемнадзора, гидрометеослужбы, гидрогеологов, нефтепроводного управления), подводятся итоги мониторинга за прошедший год и определяется дальнейшая программа работ. Обслуживание систем мониторинга и контроля геологической среды в районе Тыретского водозабора до 1999 г. проводила по договору ГФГУП «Иркутскгеология»;
3. Март 1995 г. На 464-м километре магистрального нефтепровода Красноярск – Иркутск (трещина серповидная на трубопроводе диаметром 1000 мм, длиной 0,565 м, шириной 0,006 м) на поверхность излилось 1 683 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
нефти. Нефть по руслу ручья (300 м) достигла р. Курзанки и растеклась по льду реки на расстояние 1 150 м. При ликвидационных работах 1 424 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
нефти было собрано и откачено в резервный трубопровод диаметром 700 мм. Река Курзанка до наступления весеннего паводка была полностью очищена от загрязнения. Безвозвратные потери нефти составили 259 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, из которых 218,3 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
было сожжено. Загрязненный нефтью грунт из русла ручья был снят и заскладирован в карьере, где организована его обработка биоприном;
4. Январь 1998 г. На 373-м километре магистрального нефтепровода Красноярск – Иркутск (разгерметизация трубопровода диаметром 700 мм в результате повреждения задвижки во время ремонтных работ с последующим возгоранием разлившейся нефти). Площадь загрязнения – 120 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, сгорело 48 т нефти;
5. Декабрь 2001 г. На 393,4-м километре магистрального нефтепровода Красноярск – Иркутск (при опорожнении резервной нитки диаметром 700 мм с перекачкой нефти ПНУ в трубопровод диаметром 1000 мм) произошла разгерметизация всасывающей нитки насоса. На поверхность вылилось около 134 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
нефти. Нефть локализовалась в пониженной части рельефа (естественный овраг, расположенный от места аварии на расстоянии 80 м). После устранения повреждения из оврага было откачено нефти 115 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
в действующий нефтепровод. Остатки нефти собраны спецмашиной. Объем безвозвратных потерь нефти составил 4 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Поверхность земли, загрязненная нефтью, обработана сорбентом «Эконафт» с последующей вывозкой загрязненного грунта на Нижнеудинскую НПС. По предписанию КПР по Иркутской области организован мониторинг земель и поверхностных вод р. Уды.
Проблема утечки нефти и нефтепродуктов из трубопроводов обсуждалась на конференции «Международный опыт борьбы с разливом нефти и ликвидация аварий в связи с разрывом трубопроводов, по которым транспортируется нефть и нефтепродукты», проходившей в Российской академии государственной службы при Президенте РФ. Выступавшие специалисты отметили, что ежегодно из-за физического износа и коррозии трубопроводов вытекает от 10 до 15 млн т нефти из добываемых в России 305 млн т. Только от прямых потерь нефти экономический ущерб достигает в год 270 млн долл.
Ремонт трубопроводов ведется примитивным способом путем наложения заплаток на наружную поверхность изношенной трубы после ее открытия. По их мнению, самое страшное для России – это прогноз лавинообразного нарастания аварийности на трубопроводах из-за их изношенности; поэтому нельзя решить проблему продления срока службы действующих трубопроводов путем латания в них дырок. Уже сейчас специалисты фирмы «Диаскан» компании «Транс-нефть» на проржавевшие трубопроводы наложили 11 тыс. заплаток. Выступающие подчеркивали, что в обозримом будущем латаные-перелатаные нефте– и газотрубопроводы неизбежно превратятся в сплошные решета – и в России неизбежно наступит экологическая катастрофа, которая по масштабам будет сравнима с Чернобыльской.
В городах особенно большое количество аварий и катастроф происходит из-за утечек воды из изношенных коммуникаций: канализаций, теплотрасс и водопроводных сетей. Утечки воды из трубопроводов приводят не только к разрушению зданий и сооружений, но также и к разрушению городских дорог. Особо опасны аварии на теплотрассах. Не менее опасны аварии на канализационных сетях. Зарубежный опыт показывает, что эту проблему можно решить, если, во-первых, вместо стальных трубопроводов применять трубопроводы из полимерных материалов и, во-вторых, прокладку новых и ремонт изношенных трубопроводов осуществлять бестраншейным способом вместо траншейного (открытого).
Для транспортировки нефти и газа за рубежом в последние годы стали широко применять стекловолокнистые эпоксидные трубы с высокопрочными слоями стальной ленты внутри. Для канализации используют в основном полимербетонные трубы. Для теплотрасс широкое применение за рубежом получили трубы с пенополиуретановой теплоизоляцией и системой аварийно-предупредительной сигнализации, исключающей замерзание воды.
Список литературы
1. Ожегов С. И. Словарь русского языка / под ред. Н. Ю. Шведовой. – 18-е изд., стер. – М. : Рус. яз., 1986. – 797 с.
2. Советский энциклопедический словарь / науч.-ред. совет: А. М. Прохоров (пред.). – М. : Сов. энцикл., 1981. – 1600 с.
3. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Региональные проблемы безопасности. Красноярский край. – М. : МГФ, 2001. – 576 с.
4. Дмитриев Ф.Д. Крушение инженерных конструкций. – М. : Госстройиздат, 1953. – 188 с.
5. Мак-Кейг, Томас Х. Строительные аварии: науч. изд. / пер. с англ. В. Д. Шапиро. – М. : Стройиздат, 1967. – 147 с.
6. Кикин А. И., Васильев А. А., Кошутин Б. Н. Повышение долговечности конструкций промышленных зданий. – М. : Стройиздат, 1969. – 416 с.
7. Мизюмский И. А. Аварии и крушения стальных конструкций и исследования причин разрушения сварных стыков уголков : авто-реф. дис… канд. техн. наук / И. А. Мизюмский; ЛИСИ. – Л., 1959. – 18 с.
8. Лащенко М. Н. Повышение надежности металлических конструкций зданий и сооружений при реконструкции. – Л. : Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. – 136 с.
9. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий : учеб. пособие: в 5 кн. Кн. 1 / под ред. К. Е. Кочеткова, В. А. Котляревского, А. В. Забегаева. – М. : Изд-во Ассоц. строит. вузов, 1995. – 320 с.
10. СНиП II-7–81 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
. Строительство в сейсмических районах / Гос-строй России. – М. : ГУП ЦПП, 2000. – 44 с.
11. Луценко Е. В. Стихийные бедствия и защита от них. : учеб. пособие / КГПУ им. В. П. Астафьева. – Красноярск, 2005. – 352 с.
12. Великие катастрофы ХХ века / сост. А. Кудрявцев – М. : Мартин, 2002. – 464 с.
13. Эйби Дж. А. Землетрясения. – М. : Недра, 1982. – 264 с.
14. Викулин А. В., Семенец Н. В., Широков В. А. Землетрясение будет завтра / Камч. геофиз. станция Ин-та физики Земли [худож. А. С. Гаристов]. – Петропавловск-Камчатский, 1989. – 82 с.
15. Курушин М., Непомнящий Н. Великая книга катастроф. – М. : ОЛМА «Медиа Групп», 2006. – 703 с.
16. Тараканов, Н. Д. Две трагедии ХХ века. – М. : Сов. писатель, 1992. – 432 с.
17. Материалы электронной энциклопедии «Википедия» [Электронный ресурс] . – URL: http://ru.wikipedia.org/
18. Фотографии – РИА «Новости» [Электронный ресурс]. –URL: ( www.ria.ru/ecophoto)
19. Землетрясение на Южном Байкале 27 августа 2008 года / Ю. А. Бержинский [и др. ] // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2008. – № 6. – С. 53–57.
20. Жалковский Н. Д., Мучная В. И. По следам сообщения о катастрофическом землетрясении в г. Красноярске 1806 г. // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. –М., 1993. – Вып. 1. – С. 135–138.
21. Баринов А. В. Чрезвычайные ситуации природного характера и защита от них : учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений. – М. : ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. – 496 с.
22. Михно Е. П. Ликвидация последствий аварий и стихийных бедствий. – М. : Атомиздат, 1979. – 287 с.
23. Зденек К. Природные катастрофы – М., 1985. – 240 с.
24. Энциклопедия мировых сенсаций XX века. Т. 1–2 [Электронный ресурс]. – URL: http://www.libedu.ru/l_b/avtor_neizvesten/ yenciklopedija_mirovyh_sensacii_xx_veka__tom_1-2.html)
25. Божинский А. Н, Лосев К. С. Основы лавиноведения. – Л. : Гидрометеоиздат, 1987. – 280 с.
26. Лавиноопасные районы Советского Союза. – М., 1970. – 199 с. 27.Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология: учеб. для вузов. / 10-е изд. – Ростов н/Д : Феникс, 2006. – 576 с.
28. Геологическая работа ветра [Электронный ресурс]. – URL: http://nospe.ucoz.ru
29. Песчаный Пекин. Фото [Электронный ресурс]. – URL: http://www.vseneprostotak.ru/2010/03/peschannyj-pekin-foto/
30. Африку разделит стена [Электронный ресурс]. – URL: http://www.ted.com
31. Фёдоров В. С. Основы обеспечения пожарной безопасности зданий : учеб. пособие. – М. : Изд-во Ассоц. строит. вузов, 2004. – 176 с.
32. Пожарная безопасность небоскребов. Останкинская телебашня [Электронный ресурс]. – URL : www.samospas.ru/city/ast
33. Муромов И. А. 100 великих кораблекрушений. – М. : Вече, 2011. –432 с.
34. [Электронный ресурс] – URL http://www.newslab.ru/news/line/ 13237
35. Рос. газ. – Федер. вып. № 3636 [Электронный ресурс]. – URL: www.rg.ru
36. Мельников Н. П., Савельев В. А. Новые конструктивные решения металлических сетчатых оболочек // Международная конференция по облегченным пространственным конструкциям покрытий для строительства в обычных и сейсмических районах (Алма-Ата, 13–16 сент. 1977 г.): докл. – М. : Стройиздат, 1977. – С. 326–339.
37. Тайны стальных конструкций (воспоминания, размышления, прогнозы): лит.-худож. изд. под ред. А. В. Шимановского и В. Н. Гордеева. – Киев: Сталь, 2004. – 303 с.
38. Фридман В. 11 сентября: вид на убийство. – М. : НЦ ЭНАС, 2009. – 296 с.
39. Фочкин О., Яшлавский А. 11 сентября 2001: Первый день новой эры. Хроники. Досье. Информация к размышлению. Интервью. Мнения / ред. И. Гальперин. – М. : Тайдекс Ко, 2001. – 352 с.
40. Мейссан, Т. 11 сентября 2001 года – 2-е изд. – М. : Моск. филиал изд-ва «Карно», 2002. – 2003.
41. Дуайер Дж., Флинн К. Башни-близнецы: Документ. роман = 102 Minutes. The Untold Story of the Fight to Survive inside the Twin Towers / пер. Н. Вуль, Н. Власова. – СПб. : Амфора, 2006. – 504 с.
42. Королёв В. Загадки 11 сентября. Почему упали башни? – М. : Вече, 2007. – 384 с.
43. Кузнецов Д. События 11 сентября 2001 : контр-версии // Свободная мысль – XXI век. – 2008. – № 9. – С. 157–168.
44. Бажант З. П., Жоу Йонг. Почему разрушился всемирный торговый центр? Упрощенный анализ / Строительство. – Минск : Тыдзень, 2002. – № 1–2. – С. 180–198.
45. Обрушение «Трансвааль-парка» [Электронный ресурс]. – URL: http://finance.rambler.ru/news/economics/89187601.html
46. Акт технической комиссии правительства Москвы «Трансвааль-парк» [Электронный ресурс]. – URL: http://www.trunov.com/ content.php?act=showcont&id=1483
47. Петров Ю. П. Новые свойства систем дифференциальных уравнений и их связь с задачами строительной механики // Промышленное и гражданское строительство. – М., 2005, – С. 45–46.
48. Обрушение бассейна в Чусовом [Электронный ресурс]. – URL: http://www.gazeta.ru/2005/12/05/box_4841.shtml.
49. Спортивный комплекс «Крылатское» [Электронный ресурс]. – URL:http://www.skating-palace.ru.
50. Известия: газ. – 26 нояб. 2007 г.
51. Перепланировка торгового центра привела к гибели более 500 человек [Электронный ресурс]. – URL: http://nordgce.com/group_news/ pereplanirovka_torgovogo_centra_privela_k_gibeli_bolee_500_chelovek501/
52. Вейц Р. И. Предупреждение аварий при строительстве зданий. – Л. : Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1984. – 144 с.
53. Гаврюшкин В. В., Сашко М. П. Чрезвычайные ситуации в строительстве: причины, предупреждения, ликвидация последствий. – 2-е изд., перераб. и доп. – Красноярск : Ин-т физики СО РАН, 2007. – 232 с.
54. Пособие по организации и проведению обследования технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений Министерства обороны РФ/ Г. И. Тонких, и др. – М.: 26 ЦНИИ МО РФ, 1999. – 228 с.
55. Металлические конструкции. Аварии и безопасность [Электронный ресурс]. – URL: http://www.metalostroy.ru/bez-rubriki/vlestnichnyih-kletkah.html
56. Сендеров Б. В. Аварии жилых зданий. – М. : Стройиздат, 1992. – 216 с.
57. Руденко Д. В., Руденко В. В. Защита каркасных зданий от прогрессирующего обрушения // Инж.-строит. журн. – 2009 – № 3. – С. 38–41.
58. Назаров Ю. П., Городецкий А. С., Симбиркин В. Н. К проблеме обеспечения живучести строительных конструкций при аварийных воздействиях // Строительная механика и расчет сооружений. – 2009. – № 4. – С.5–9.
59. Техногенные катастрофы – горе от ума [Электронный ресурс]. – URL: http://hikikomori13.livejournal.com/21204.html
60. Куреневская трагедия [Электронный ресурс]. – URL: www.archdesignfoto.com/
61. Города-призраки [Электронный ресурс]. – URL: http://deadcity.ru
62. Горз Джозер Н. Подъем затонувших кораблей / пер. с англ. – Л. : Судостроение, 1978. – 352 с.
63. Никипелов Б. В., Дрожко Е. Г. Взрыв на Южном Урале // Природа. – 1990, – № 5. – С.48–49.
64. Романов Г. Н. Кыштымская авария: секреты и мифы (западный анализ аварии 1957 г.) // Вопр. радиац. безопасности. – 1997. – № 3. – С. 63–71.
65. Горбачев Б. И., Соломатин Ю. П. Чернобыльская авария. Эволюция взглядов на обстоятельства и причины // Сов. Россия : прил. «Отечественные записки» от 24.04.2006 г.
66. Экологическая оценка территории ЗАТО «Северск» и 30-километровой зоны СХК // Томск. вестн. – Томск, 2001. – № 73.
67. Справочник по безопасности. Аварии и катастрофы [Электронный ресурс]. – Разд. 3.5. Аварии на гидротехнических сооружениях. – URL: www.warning.dp.ua
68. Разрушения плотин [Электронный ресурс]. – URL: blog. rushydro.ru
69. История строительства ДнепроГЭС [Электронный ресурсURL: http://lifeglobe.net/blogs/details?id=57
70. Зализяко И. Кто взрывал ДнепроГЭС [Электронный ресурс]. – URL:http://www.misto.zp.ua/article/articles553.html
71. Разрушение плотин: Прорыв Днепрогэса 18 августа 1941 года [Электронный ресурс]. – URL: http://hydrostation.ru/vzryv-dneproges-1-avgusta-1941/
72. Самоделова С. Диверсия с именем Сталина [Электронный ресурс] // Моск. комсомолец. – URL: http://www.epov.ru/?section=literature &subsection=diversia
73. Ильченко С. Днепрогэс: Безымянная тайна [Электронный ресурс] . – URL: http://econbez.ru/journal/cat/244
74. Прокончук А. СШГЭС: Возможность катастрофы [Электронный ресурс] : беседа Тагира Ирбека с науч. консультантом НИИ ядер. физики МГУ им. М. В. Ломоносова А. Прокончуком // Информ. бюл. инициатив. группы «Плотина. Нет!». – 2010. – 25 марта. – URL: www.plotine.net, www.avaxxx.livejournal.com, www.tagirirbek.livejournal.com
75. Вахрушкин С. Гидра запущен // Краснояр. рабочий. – 2010. – 12 марта.
76. Компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния арочно-гравитационной плотины / В. В. Лалин, Д. И. Беляев, Е. В. Зданчук и [др.] // Стройметалл. – 2011. – № 3. – С. 29–31.
77. Авария на шахте «Западная-Капитальная» [Электронный ресурс]. – URL: http://miningwiki.ru/wiki/
78. Авария на шахте «Распадская» 8–9 мая 2010 года [Электронный ресурс]. – URL: http://miningwiki.ru/wiki/
79. На шахте в Китае произошел взрыв [Электронный ресурс]. – URL: http://digester.in.ua/Cluster.aspx?p=2&s=TIME_SORT&uid=20091122 30Outside&id=1&rc=2&pid=2009112132
80. Взрыв на химическом комбинате в Тулузе. Крупнейшая техногенная катастрофа во Франции // Основы безопасности жизнедеятельности. – 2002. – № 6.
81. Ионина Н. А., Кубеев М. Н. 100 великих катастроф. – М. : Вече, 2000. – 494 с.
82. Бернштейн Н. Крушение Тэйского моста // Наука и жизнь. – 1966. – № 2. – С. 151–155.
83. Семенов С. Мост через Миссисипи рухнул в час пик [Электронный ресурс]. – URL: www.utro.ru
84. Мост в Миннеаполисе, вероятнее всего, обрушился из-за птичьего помета [Электронный ресурс]. – URL: http://www.newsru.ru/ world/24aug2007/guano.html
85. Танцующий» мост в Волгограде [Электронный ресурс]. – URL:www.vesti.ru
86. Муромов И. А. 100 великих кораблекрушений. – М. : Вече, 1999. –608 с.
87. Осипов С. Как утопают пароходы // Аргументы и факты. – 2012. – № 15.
88. Последнее плавание «Лузитании» [Электронный ресурс]. – URL: http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/1211/
89. Трагедия Адмирала Нахимова [Электронный ресурс]. – URL: http://www.ledilid.com/2011/08/admiral-nahimov-tragediya/
90. Войтенко М. Гибель паромов ро-ро, кто виноват и причем тут Россия? [Электронный ресурс]. – URL: www.odin.tc
91. Войтенко М. Гибель парома «Эстония» – 10 лет без права на правду [Электронный ресурс]. – URL: www.odin.tc
92. Муромов И. А. 100 великих авиакатастроф: – М.: Вече, 2004.
93. Экосводка : бюлл. – 1997. – № 12.